L'idée est un cliché de science-fiction, souvent brandie pour se débarrasser de super-vilains de manière spectaculaire : les propulser vers le Soleil. Intuitivement, on s'imagine qu'en visant simplement l'étoile massive et en appuyant sur la détente, la gravité du Soleil fera le reste.

L'astronome Michael J. I. Brown a cependant exposé la dure réalité : c'est un des voyages spatiaux les plus difficiles à accomplir. La physique se révèle bien plus retorse que la fiction, transformant le tir direct en un incroyable manque.

Pourquoi un tir direct vers le Soleil manque-t-il sa cible ?

Le problème est la vitesse. L'objet lancé doit non seulement échapper à la gravité terrestre (nécessitant plus de 11 km/s), mais il hérite surtout de la vélocité orbitale de la Terre, qui fonce à 30 km par seconde autour du Soleil. Si vous lancez une roquette en visant le Soleil, l'engin va plus vite latéralement qu'il ne va vers sa cible.

Le résultat est décevant : au lieu d'une trajectoire droite, la roquette se retrouve sur une orbite elliptique qui passe à près de 100 millions de kilomètres du Soleil. Pour frapper le Soleil directement, la vitesse de lancement devrait être titanesque, écrasant la vitesse de la Terre, soit environ 7 000 km/s. C'est largement au-delà de toute technologie de propulsion actuelle.

Quelle vitesse faut-il atteindre pour tomber dans l'étoile ?

Puisque le défi est la vitesse latérale de la Terre, la solution théorique est de l'annuler. Pour se diriger vers le Soleil, il faudrait lancer une fusée à 32 km/s dans le sens inverse de la rotation terrestre. Une fois que la fusée quitte l'influence terrestre, sa vitesse orbitale relative au Soleil deviendrait presque nulle. À ce moment, la seule force restante serait la gravité de l'étoile qui aspirerait alors inexorablement l'objet vers son centre.

La chute libre prendrait alors une dizaine de semaines pour parcourir les 150 millions de kilomètres restants. Cependant, l'engin spatial le plus rapide jamais lancé, New Horizons, n'a atteint que 16,26 km/s, soit environ la moitié de ce qui est requis. Il est donc plus facile, en termes de carburant, d'envoyer quelqu'un hors du système solaire que dans le Soleil.

Comment la Sonde Parker s'approche-t-elle du Soleil ?

La seule méthode pratique pour atteindre la proximité du Soleil sans une poussée démesurée est d'utiliser l'assistance gravitationnelle, ou flybys. Cette technique utilise la gravité des planètes pour modifier la trajectoire et la vitesse d'un engin.

Au lieu d'accélérer (comme le fit New Horizons en passant près de Jupiter), les sondes comme la Parker Solar Probe utilisent Vénus. Chaque passage près de Vénus permet à la sonde de freiner et de perdre de la vitesse latérale.

Cela modifie son orbite pour la rapprocher progressivement du Soleil. C'est un voyage long de plusieurs années et nécessitant de multiples ajustements, mais c'est la seule voie réaliste, permettant à la sonde Parker d'atteindre des distances record. L'objet pourrait ainsi méditer sur son sort durant de longues années avant sa destruction finale.

Foire Aux Questions (FAQ)

Quelle est la vitesse de la Terre autour du Soleil ?

La Terre tourne autour du Soleil à environ 30 kilomètres par seconde, soit plus de 108 000 kilomètres par heure (67 000 miles par heure). Cette vitesse est le principal obstacle pour un tir direct.

Qu'est-ce qu'une assistance gravitationnelle ?

C'est une manœuvre spatiale qui utilise la gravité d'une planète pour modifier la vitesse ou la direction d'un engin. En volant "en avant" de la planète, l'engin accélère (effet fronde). En volant "en arrière" (ou en faisant le contraire de l'effet fronde), comme le fait la Sonde Parker avec Vénus, il freine pour se rapprocher du Soleil, changeant ainsi son orbite.

Combien de temps prendrait la chute libre vers le Soleil ?

Si la vitesse latérale de la Terre était annulée, la chute libre vers le Soleil, poussée uniquement par la gravité, prendrait environ 10 semaines pour parcourir les 150 millions de kilomètres.