Dans le monde moderne et rapide d’aujourd’hui, l’activité humaine est très dépendante de l’infrastructure électrique. Si les réseaux électriques s’effondrent, nos systèmes de climatisation s’arrêteront, nos ordinateurs mourront et toutes les formes électroniques de commerce et de communication cesseront.
Mais en plus de cela, l’activité humaine du 21e siècle devient également de plus en plus dépendante de l’infrastructure située en orbite terrestre basse (LEO).
Outre les nombreux satellites de télécommunications qui se trouvent actuellement dans l’espace, il y a aussi la Station spatiale internationale et une flotte de satellites GPS.
C’est pour cette raison que l’activité des éruptions solaires est considérée comme un risque sérieux et que son atténuation est une priorité. Pour y remédier, une équipe de scientifiques de l’université de Harvard a récemment publié une étude qui propose une solution audacieuse : placer un bouclier magnétique géant en orbite.
L’étude – qui est l’œuvre de Manasavi Lingam et Abraham Loeb du Smithsonian Center for Astrophysicist (CfA) de Harvard – est récemment apparue en ligne sous le titre “Impact and Mitigation Strategy for Future Solar Flares “.
Comme ils l’expliquent, les éruptions solaires représentent un risque particulièrement grave dans le monde d’aujourd’hui, et deviendront une menace encore plus grande en raison de la présence croissante de l’humanité en LEO.
Les éruptions solaires sont une préoccupation constante depuis plus de 150 ans, depuis le célèbre événement de Carrington en 1859. Depuis lors, de nombreux efforts ont été consacrés à l’étude des éruptions solaires d’un point de vue théorique et observationnel.
Et grâce aux progrès réalisés au cours des 200 dernières années en termes d’astronomie et d’exploration spatiale, nous avons beaucoup appris sur le phénomène connu sous le nom de “météo spatiale”.
Dans le même temps, la dépendance accrue de l’humanité à l’égard de l’électricité et des infrastructures spatiales nous a également rendus plus vulnérables aux phénomènes météorologiques spatiaux extrêmes.
En fait, si le phénomène de Carrington devait se produire aujourd’hui, on estime qu’il causerait des dommages à l’échelle mondiale aux réseaux électriques, aux communications par satellite et aux chaînes d’approvisionnement mondiales.
Les pertes économiques mondiales cumulées, selon un rapport de 2009 du Space Studies Board (“Severe Space Weather Events-Understanding Societal and Economic Impacts”), s’élèveraient à 10 000 milliards de dollars US, et la récupération prendrait plusieurs années.
“En termes de risque provenant du ciel, la plupart de l’attention dans le passé a été consacrée aux astéroïdes”, a déclaré Loeb.
“Ils ont tué les dinosaures et leur impact physique dans le passé était le même qu’à l’avenir, à moins que leurs orbites ne soient déviées. Cependant, les éruptions solaires ont peu d’impact biologique et leur principal impact est sur la technologie.”
“Mais il y a un siècle, il n’y avait pas beaucoup d’infrastructures technologiques autour, et la technologie croît de manière exponentielle. Par conséquent, les dommages sont fortement asymétriques entre le passé et le futur.”
Pour remédier à cela, Lingham et Loeb ont développé un modèle mathématique simple pour évaluer les pertes économiques causées par l’activité des éruptions solaires au fil du temps. Ce modèle a pris en compte le risque croissant de dommages aux infrastructures technologiques en fonction de deux facteurs.
D’une part, ils ont pris en compte le fait que l’énergie d’une éruption solaire augmente avec le temps, puis ont associé ce phénomène à la croissance exponentielle de la technologie et du PIB.
Ils ont déterminé que sur des échelles de temps plus longues, les rares types d’éruptions solaires qui sont très puissantes deviennent beaucoup plus probables.
Si l’on ajoute à cela la présence et la dépendance croissantes de l’humanité à l’égard des vaisseaux spatiaux et des satellites en orbite basse, on obtient une conjonction dangereuse à un moment donné. Ou comme l’explique Loeb :
“Nous prédisons que d’ici ~150 ans, il y aura un événement qui causera des dommages comparables au PIB américain actuel de ~20 000 milliards de dollars, et les dommages augmenteront exponentiellement à des moments ultérieurs jusqu’à ce que le développement technologique soit saturé.”
“Une telle prévision n’a jamais été tentée auparavant. Nous suggérons également une nouvelle idée pour réduire les dommages causés par les particules énergétiques grâce à un bouclier magnétique. C’est mon idée et elle n’a jamais été proposée auparavant.”
Pour faire face à ce risque croissant, Lingham et Loeb ont également envisagé la possibilité de placer un bouclier magnétique entre la Terre et le Soleil.
Ce bouclier serait placé au point de Lagrange 1 Terre-Soleil, où il serait capable de dévier les particules chargées et de créer un choc en arc artificiel autour de la Terre.
En ce sens, ce bouclier protégerait la Terre d’une manière similaire à ce que son champ magnétique fait déjà, mais avec un effet plus important.
Sur la base de leur évaluation, Lingham et Loeb indiquent qu’un tel bouclier est techniquement réalisable en termes de paramètres physiques de base.
Ils ont également été en mesure de fournir un calendrier rudimentaire pour la construction de ce bouclier, sans oublier une évaluation approximative des coûts.
Comme l’a indiqué Loeb, un tel bouclier pourrait être construit avant la fin de ce siècle, et pour une fraction du coût que représenteraient les dommages causés par les éruptions solaires.
“Le projet d’ingénierie associé au bouclier magnétique que nous proposons pourrait prendre quelques décennies à construire dans l’espace”, a-t-il déclaré.
“Le coût du levage dans l’espace de l’infrastructure nécessaire (pesant 100 000 tonnes) sera probablement de l’ordre de 100 milliards de dollars, soit beaucoup moins que les dommages attendus sur un siècle.”
Il est intéressant de noter que l’idée d’utiliser un bouclier magnétique pour protéger les planètes a déjà été proposée auparavant. Par exemple, ce type de bouclier a également fait l’objet d’une présentation lors de l’atelier “Planetary Science Vision 2050 ” de cette année, qui était organisé par la Planetary Science Division (PSD) de la NASA.
Ce bouclier a été recommandé comme moyen d’améliorer l’atmosphère de Mars et de faciliter les missions en équipage à sa surface dans le futur.
Au cours de la présentation, intitulée “A Future Mars Environment for Science and Exploration “, le directeur de la NASA, Jim Green, a expliqué comment un bouclier magnétique pourrait protéger l’atmosphère ténue de Mars du vent solaire.
Cela lui permettrait de se reconstituer au fil du temps, ce qui aurait l’avantage supplémentaire de réchauffer Mars et de permettre à l’eau liquide de couler à nouveau à sa surface. Si cela ressemble à des propositions de terraformation de Mars, c’est parce que c’est le cas !
Au-delà de la Terre et du système solaire, les implications de cette étude sont assez considérables. Ces dernières années, de nombreuses planètes terrestres ont été découvertes en orbite dans des systèmes stellaires proches de type M (ou naines rouges).
En raison de l’orbite de ces planètes autour de leurs soleils respectifs et de la nature variable et instable des étoiles de type M, les scientifiques ont exprimé des doutes quant à l’habitabilité de ces planètes.
En bref, les scientifiques ont émis l’hypothèse qu’au cours de milliards d’années, les planètes rocheuses qui orbitent à proximité de leur soleil, qui sont liées à celui-ci par des liens tidaux et qui sont soumises à des éruptions solaires régulières perdraient leur atmosphère. À cet égard, les boucliers magnétiques pourraient être une solution pour créer des colonies extrasolaires.
Placez un grand bouclier en orbite au point de Lagrange L1, et vous n’aurez plus jamais à vous soucier des puissants orages magnétiques qui ravagent la planète !
En outre, cette étude offre une solution possible au paradoxe de Fermi. Lorsqu’on cherche des signes d’intelligence extra-terrestre (ETI), il pourrait être judicieux de surveiller les étoiles lointaines à la recherche de signes d’un bouclier magnétique en orbite.
Comme l’explique Leob, de telles structures ont peut-être déjà été détectées autour d’étoiles lointaines, et pourraient expliquer certaines des observations inhabituelles faites par les astronomes :
“L’empreinte d’un bouclier construit par une autre civilisation pourrait impliquer les changements qu’il induit dans la luminosité de l’étoile hôte en raison de l’occultation (comportement similaire à celui de l’étoile de Tabby) si la structure est suffisamment grande.”
“La situation pourrait être similaire aux sphères de Dyson, mais au lieu de récolter l’énergie de l’étoile, le but de l’infrastructure est de protéger une civilisation technologique sur une planète des éruptions de son étoile hôte.”
Il est certain qu’avec le temps et les progrès technologiques, la présence de l’humanité dans l’espace (et sa dépendance à son égard) augmentera. Il est donc logique de se préparer aux événements météorologiques spatiaux les plus radicaux que le système solaire peut nous réserver.
Et lorsqu’il s’agit de grandes questions comme “sommes-nous seuls dans l’Univers ?”, il est également logique de prendre nos concepts et propositions les plus audacieux et d’examiner comment ils pourraient indiquer la voie vers une intelligence extra-terrestre.