Hyperpropulsion

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L'hyperespace (ou hyper-espace) est une méthode de transport à des vitesses supraluminiques fictive utilisée en science-fiction. Elle est couramment utilisée pour justifier les voyages interstellaires ou inter-galactiques à des échelles de temps humaines. Sa description et son utilisation varient en fonction des œuvres mais font généralement intervenir des termes ou des concepts issus de la relativité générale tels que les trous de ver afin de donner l'illusion d'une explication plausible. L'hyperespace et les voyages supraluminiques relèvent de la science-fiction, et non d'une théorie scientifique sérieuse.

L'hyperpropulsion est le moyen de propulsion supraluminique utilisant l'hyperespace, sans téléportation.

Sommaire 1 Définition 2 Dans la fiction 2.1 L'œuvre d'Asimov (à partir de 1950) 2.2 Dune (1965) 2.3 Star Trek (1966) 2.4 La Guerre des étoiles (1977) 2.5 Babylon 5 (1993) 2.6 Stargate 2.7 La Culture 3 Notes 4 Voir aussi 4.1 Liens externes

Définition

L'hyperespace est né d'un besoin narratif de justifier des voyages spatiaux courts tous en s'accommodant de l'évolution des connaissances scientifiques. En effet la vulgarisation scientifique des théories relativistes auprès du grand public et la conquête de l'espace durant la seconde moitié du XXe siècle firent sortir les voyages spatiaux de la fiction. De nombreuses œuvres de science fiction s'en trouvèrent décrédibilisées auprès des lecteurs. Il devenait donc nécessaire de trouver une explication "scientifiquement" acceptable et accessible aux lecteurs pour justifier des voyages spatiaux courts. Diverses solutions furent élaborées par les auteurs, le plus souvent en utilisant des éléments issus de l'astrophysique ou de la relativité restreinte, et de certains phénomènes prédit par ces théories notamment les trous de vers.

Cependant, les principes relativistes dont découle certains objets tels que les trous de vers nécessitent un espace de dimension supérieure à trois (un vrai hyperespace au sens mathématique du terme), difficile à appréhender et interpréter par les auteurs et les lecteurs. Afin de ne pas perturber le lecteur avec ces considérations scientifiques, différents auteurs de science-fiction développèrent un outil narratif pour le simplifier, l'hyperespace.

Cet hyperespace est l'univers parallèle dans lequel se déroule le voyage. Il peut representer le passage entre les deux extrémités d'un trou de ver ou d'autre phénomène dans lequel se déplace le vaisseau spatial. Sa principale caractéristique est de permettre les voyages à des vitesses supraluminiques dans l'espace physique.

L'hyperespace de science-fiction est donc un outil narratif qui emprunte ses termes au vocabulaire scientifique mais qui n'a aucun rapport avec les hyperespaces mathématiques et ne correspond à aucune théorie scientifique.

Dans la fiction

Dans les différentes œuvres qui utilisent l'hyperespace, il est généralement accompagné de nombreuses limitations afin de préserver une certaine cohérence aux récits et de minimiser les répercutions sur l'univers de fiction. Elles servent aussi à transposer les aléas d'un voyage classique à ce mode de transport, ce qui le distingue d'un point de vue narratif de la téléportation (qui elle sert de raccourci narratif):

• il est complexe à mettre en œuvre ;
• il est généralement limité aux voyages spatiaux et interstellaires ;
• il est plus ou moins fiable, rapide ou dangereux ;
• il fait l'objet d'une pénurie, d'une restriction ou d'un monopole qui en limitent l'usage à une élite ou à un faible nombre de personnes.

L'œuvre d'Asimov (à partir de 1950)

Dans nombre de ses romans ou nouvelles, Asimov fait usage de l'hyperespace afin de couvrir les distances faramineuses existant entre les systèmes solaires. Les données physiques justifiant son usage sont dispersées et évoluent au fur et à mesure des œuvres, voire au sein d'une même série (ex : Fondation).

L'hyperespace n'est pas un univers mais un ensemble de conditions physiques qui, quand elles sont rassemblées, autorisent un objet à sauter d'un point à un autre de l'espace, sans parcourir le trajet intermédiaire. On peut obtenir ces conditions en utilisant un propulseur spécifique. Dans les conditions de saut hyperspatial, le vaisseau se trouve à égale distance de tous les points de l'univers. Il ne subit donc pas d'accélération car il passe d'un point à un autre sans s'être déplacé. Le vaisseau disparaît pour réapparaitre à un autre point instantanément et sans vitesse relative.

L'hyperespace est soumis à d'importantes restrictions ; son utilisation est notamment très sensible à la gravitation, les différents corps célestes et leurs champs gravitationnels perturbant grandement les sauts via l'hyperespace. Les vaisseaux doivent donc sauter d'un point éloigné de tout corps vers un autre point éloigné de tout corps, ce qui implique des longs trajets à des vitesses inférieures à celle de la lumière avant qu'un saut ne soit possible avec une sécurité et une précision suffisantes.

De plus, si certaines zones sont bien cartographiées, d'autres secteurs de la galaxie sont mal connus, soit parce qu'ils sont très peu fréquentés, soit parce que les données ont été perdues au cours des siècles. Les rares vaisseaux à s'y aventurer doivent cartographier les différents corps célestes proches et calculer leurs trajectoires et positions réelles entre chaque saut. La portée des sauts est donc limitée par leurs capacités d'observation et de calcul.

Dune (1965)

Les voyages spatiaux sont réalisés via une technologie avancée de repli de l’espace sur lui-même. Ils sont presque instantanés, mais très dangereux. En effet, les calculs de trajectoires sont excessivement complexes et nécessitent pour être corrects la connaissance de tous les éléments présents sur le trajet, voire dans l’univers tout entier. Cette tâche déjà impossible est rendue encore plus difficile par l’interdiction religieuse des ordinateurs et de toutes les formes de machines pensantes. Les seuls à maîtriser les voyages hyper-spatiaux sont les navigateurs de la Guilde spatiale, qui obtiennent la prescience nécessaire aux voyage via l’absorption de grandes quantités d’un mélange nommé « épice », disponible sur une unique planète de l'univers, Arrakis, plus connue sous le nom de Dune.

Les navigateurs sont donc parties prenantes dans l’économie de l’épice et jouent de leur monopole sur les voyages spatiaux pour influencer les nombreux acteurs en présence.

Ces êtres vivent la totalité de leur existence dans des caissons hermétiques transparents, saturés de gaz d'épice nécessaire à leur survie, mais aussi à leur fonction. Ressemblant plus à des poissons qu'à des Hommes, les Navigateurs Guildiens sont tout de même humains. L'Épice gériatrique à l'intérieur de leur caisson leur donne des dons de prescience indispensables au voyage spatial à longue distance : par cette prescience, les Navigateurs devinent le chemin le plus rapide entre deux replis spatiaux, en évitant toute collision avec une planète, une étoile, un autre vaisseau, où en passant au large de toute zone potentiellement dangereuse. Une fois trouvée cette trajectoire, ils projettent le vaisseau à travers ces replis, permettant d'écourter grandement les voyages (qui ne sont tout de même pas instantanés).

Les ingénieurs de la planète Ix savent fabriquer des machines très puissantes, capables de remplacer les Navigateurs. Malgré tout, seule la Guilde a les moyens de posséder et d'entretenir des vaisseaux monstrueux appelés « Longs-Courriers », qui permettent des transports importants : les Longs-Courriers sont en effet creux, et peuvent contenir de nombreux vaisseaux de taille inférieure. Lorsque le Navigateur enclenche le déplacement du Long-Courrier, il entraîne avec lui tout ce qui se trouve à l'intérieur.

Les machines ixiennes sont utilisées dans certains vaisseaux de la Guilde, mais il y a toujours un Navigateur à bord. Ainsi, les Guildiens manifestent leur indépendance par rapport à ces machines. De plus, ces dernières sont à la limite de ce qui est toléré dans l'Empire humain, les Jihad Butlérien ayant opposé les Hommes aux Machines pensantes et s'étant terminé avec la victoire des premiers, ayant en effet posé comme règle morale, « Tu ne fabriquera pas de machines à l'esprit de l'homme semblable ». C'est l'assouplissement de cette règle avec les millénaires qui permettra à Ix de développer ces machines.

Star Trek (1966)

Dans la série Star Trek, son créateur, Gene Roddenberry, a imaginé un système de propulsion supraluminique bien particulier et difficile à traduire en français : la technologie du « warp drive », d’où s’ensuivent les termes « warp speed » et « time warp ». Le dictionnaire (en anglais) définit « warp » comme un verbe dont l’action est de tordre et un nom synonyme de distorsion. Dans la version française, on parle de vitesse exponentielle mais il ne s’agit pas seulement de cela. Ce problème est lié au fait qu’il n’existe aucune traduction exacte du mot « warp ». Même si l’on traduit ce mot par « distorsion », on n’en obtient qu’une approximation. Il n’y a pas d’hyperespace dans Star Trek sinon d’autres couches spatiales permettant le déplacement plus rapide autant pour les astronefs que pour l’envoi de communications. Il s’agit du « subspace », ou sous-espace. Le sous-espace existe donc sous des couches en-dessous de l’espace-temps tridimensionel normal, comme les couches d’un gâteau. Lorsqu’un astronef voyage à vitesse supraluminique, il ne pénètre pas pour autant dans le sous-espace. Les astronefs qui utilisent ce « warp drive » dépassent sensiblement la vitesse de la lumière en créant un champ de distorsion artificiel (« warp field ») qui s'étend dans le sous-espace les enveloppant dans une sphère d’espace-temps normal. Cette sphère les protège de la dilatation spatio-temporelle habituellement associée aux déplacements supraluminiques standards. Ils ne bougent virtuellement pas puisque c’est ce champ qui avance par une expansion locale de l’espace-temps, à l’instar de la bulle de Miguel Alcubierre.

Cette technologie fictive permet de multiplier la vitesse de la lumière tout en contournant le problème de la dilatation du temps. En revanche, elle ne permet pas le voyage instantané entre deux points à une vitesse infinie comme le passage dans l’hyperespace, le saut dans l’espace-temps ou encore le repli de l’espace qui permettrait de voyager d’une planète à l’autre sans bouger. En revanche, elle permet aux astronefs d’intervenir en faveur d’objets se trouvant dans l’espace normal.

Dans la série originale, la vitesse maximale était de facteur 8 (« warp factor 8 »). Plus tard, dans les nouvelles séries (Nouvelle Génération, DS 9 et Voyager), la vitesse maximale de croisière d’un astronef moderne pouvait atteindre 9,6 (à l’exception de Voyager, astronef de classe Intrepid, qui atteint la limite de « warp factor 9,975 »). Ce facteur, élevé au cube, indiquait le nombre de fois que la vitesse de la lumière était augmentée. Ainsi, « warp factor 8 » signifie 8³, ce qui équivaut à 512 fois la vitesse de la lumière. Star Trek, à l’inverse d’autres séries ou films de Science Fiction, tente de présenter une technologie crédible en prenant soin de consulter scientifiques, astrophysiciens, experts de la NASA tout en remplissant les chaînons manquants de bonnes doses d’unobtainium.

La Guerre des étoiles (1977)

Dans les films de Star Wars, la plupart des vaisseaux sont équipés d'un générateur d'hyperdrive, c'est à dire un dispositif permettant le passage dans l'hyperespace. Il ne s'agit pas d'un type de propulseur mais plutôt d'un circuit électronique particulier qui permettrait de faire passer le vaisseau dans un état différent de la réalité physique. On parle d'un "saut" dans l'hyperespace, dont les coordonnées d'entrées et de sortie doivent être calculées préalablement. Le livre Le Traître (série Nouvel Ordre Jedi) laisse entendre que l'hyperespace est un univers à plus de trois dimensions d'espace dans lequel est plongé "l'espace réel",

Un mauvais calcul de cap peut s'avérer fatal, car si la trajectoire hyperspaciale se heurte à un champ gravitique trop puissant, comme celui généré pas une étoile, le vaisseau est arraché à l'hyperespace et s'écrase dans l'obstacle. Les croiseurs impériaux de type Interdictor^[1] profitent d'ailleurs ce phénomène pour intercepter des vaisseaux en transit hyperspatial, en générant un champ gravitique artificiel. Le voyage dans l'hyperespace est utilisé surtout pour passer d'un système solaire à l'autre, ou quelquefois pour de courts sauts tactiques au sein d'un système dans le cadre d'une bataille spatiale. Le passage dans l'hyperespace se fait en actionnant une manette et est généralement précédé d'un décompte. Au moment du passage, les étoiles semblent s'étirer dans le champ de vision puis forment une sorte de tunnel de brouillards bleus tournoyant. Le Faucon Millenium de Han Solo, réputé comme le vaisseau le plus rapide de la galaxie, ne l'est en fait qu'en hyperespace. En mode subluminique, il n'est pas plus rapide qu'un autre. Les chasseurs TIE de l'Empire sont dépourvus de générateurs d'hyperdrive, et doivent donc rejoindre les hangars du croiseur qui les accompagne avant chaque saut dans l'hyperespace. Les voyages hyperspaciaux peuvent durer de 30 minutes à une journée et sont donc souvent l'occasion de dialogues plus ou moins longs.

Babylon 5 (1993)

La série Babylon 5 offre un concept de l'hyperespace se situant entre les théories des trous de ver et le voyage plus rapide que la lumière.

Son concept original réside dans l'idée qu'il est nécessaire d'utiliser une grande quantité d'énergie pour déchirer notre espace-temps. En pénétrant dans cette déchirure, on peut atteindre une sorte d'univers "raccourci" basé sur la théorie du chaos. Il est alors nécessaire d'avoir les coordonnées locales pour pouvoir déchirer l'hyperespace et atteindre à nouveau l'espace normal.

Contrairement aux théories standard de vitesses supraluminique, où un trou de ver possède une entrée et une sortie définies à sa création, la fiction de Babylon 5 offre une théorie où les trous de ver nous font atterrir dans un univers parallèle qui offre, comme un système routier sous-terrain, des raccourcis pour atteindre d'autres parties de l'espace.

Cela permet à des vaisseaux ne possédant pas la technologie et la puissance nécessaires pour déchirer l'espace-temps de s'y promener en utilisant des mécanismes extérieurs pour y entrer et en sortir. Mais cela inclut aussi un concept d'existence permanente de cet univers, et donc la possibilité d'y dissimuler (ou perdre) des objets et autres constructions artificielles.

Stargate

Dans la série Stargate, l'hyperespace (appelé ici "subespace") est utilisé comme moyen de transport supraluminique. En effet, selon la relativité restreinte formulée par Einstein, aucune particule pourvue de masse ne peut atteindre la vitesse de la lumière, car il lui faudrait pour cela acquérir une énergie infinie ; or :

• la quantité totale d'énergie dans l'Univers, bien que considérable, est finie et fixe, on ne peut la faire changer, car cela violerait le premier principe de la thermodynamique.
• si un objet arrivait malgré tout à rassembler une énergie infinie, il acquerrait par là une masse infinie, selon l'équation E=mc² (là aussi édictée par Einstein), impossible à déplacer.

L'hyperespace étant considéré comme un espace différent de l'espace conventionnel du point de vue des règles de la physique, les créateurs de la série ont utilisé cette notion pour imaginer un système de transport utilisant l'hyperespace.

Il semble toutefois possible de déplacer un vaisseau à une vitesse supraluminique sans entrer en hyperespace, le Destiny en est capable probablement grâce à une technologie intermédiaire développée par les Anciens il y a des millions d'années.

Pour utiliser l'hyperespace, il faut tout d'abord y entrer. Pour cela, il faut générer une fenêtre d'hyperespace, c'est-à-dire déformer l'espace-temps conventionnel, au point de créer une zone qui permet d'accéder à l'hyperespace. Cette fenêtre d'hyperespace est visible sous la forme d'une sorte de nébuleuse très localisée. Une fois la fenêtre créée, le vaisseau spatial doit accélérer brusquement vers cette fenêtre, laquelle happe le vaisseau et se referme. En hyperespace, le vaisseau se déplace grâce à un générateur d'hyperpropulsion, qui sert également à créer la fenêtre. Pour sortir de l'hyperespace, il faut recréer une fenêtre à l'avant du vaisseau, fenêtre que le vaisseau traverse pour revenir en espace conventionnel. Pour déterminer la trajectoire en hyperespace, ainsi que les positions des fenêtres, il faut entrer les coordonnées dans l'espace du point d'arrivée relativement au point de départ dans le système qui gère l'hyperpropulsion.

Un générateur d'hyperpropulsion est très complexe et demande beaucoup d'énergie, ce qui explique que seules les races technologiquement avancées, telles que les Goa'ulds ou les Asgards, arrivent à en construire, bien que les terriens arrivent à en produire, mais en petite quantité ; de plus, l'énergie demandée exige de maitriser la technologie des réacteurs à naquadah ou à naquadriah. Les Réplicateurs ont aussi appris cette technologie en perçant les défenses informatiques des Asgards.

Les vaisseaux possédant l'hyperpropulsion sont principalement utilisés lorsque le voyage ne peut être fait par la porte des étoiles, parce qu'il y a trop de troupes ou de matériel à transporter, ou parce qu'il n'y a pas de porte utilisable pour ce trajet, ou tout simplement pour déplacer ces mêmes vaisseaux.

L'hyperpropulsion fonctionnant sur une déformation de l'espace-temps, celle-ci peut-être perturbée par l'environnement spatio-temporel. Ainsi, le Prométhée traversa un jour un trou noir alors qu'il était en hyperespace, ce qui eu pour effet de griller le générateur et de rendre instable le réacteur à naquadriah. Celui-ci dû alors être éjecté dans l'espace avant son explosion^[2]. De même, à proximité d'un trou noir, l'ouverture d'une fenêtre hyperespace est impossible.

Il semblerait que les appareils qui permettent le maintien et la sortie d'un vaisseau de l'hyperespace soient différents de ceux qui permettent son entrée ; en effet, dans les épisodes 4x22 et 8x01, les cristaux contrôlant l'hyperespace grillent en cours de voyage, mais le vaisseau ne sort pas d'hyperespace pour autant, même si, une fois en espace conventionnel, il doit subir des réparations pour retourner en hyperespace. La sortie d'hyperespace avec ces appareils hors service se repère grâce à une modification de l'aspect visuel de la fenêtre.

Enfin, l'hyperespace demandant une énergie considérable, les vaisseaux qui s'y trouvent sont souvent obligé de couper tous les systèmes gourmands en énergie, c'est-à-dire l'armement et la plupart des boucliers, ce qui rend les vaisseaux vulnérables pendant un bref laps de temps à la sortie de l'hyperespace. En revanche, certains systèmes de détection et de communication fonctionnent aussi bien en hyperespace qu'en espace conventionnel, permettant à un vaisseau en hyperespace de communiquer avec d'autres situés en espace conventionnel.

Un autre détail est à noter : il semblerait que la création de fenêtre hyperspatiales soit problématique si elle n'a pas lieu dans le vide spatial; en effet, il a été indiqué dans l'épisode 6x02 que l'ouverture d'une fenêtre dans une atmosphère, si ténue soit-elle, rend la fenêtre instable, menaçant de fracasser le vaisseau tentant de la traverser.

Les Anciens, possédant la meilleure maîtrise connue de l'hyperespace, avaient conçu 2 autres engins reposant sur cet aspect de la physique : ils avaient créé une capsule permettant d'enfermer une créature dans l'hyperespace (épisode 1x03 de Stargate : Atlantis), ce qui permettait de l'y enfermer indépendamment de sa taille; le scientifique Ancien Janus a également créé un appareil, l'Attero, qui permettait d'émettre dans l'hyperespace une perturbation spécifique qui empêchait tout vaisseau doté d'une technologie hyperspatiale Wraith d'entrer en hyperespace : la fenêtre était bel et bien créée mais l'appareil se fracassait immanquablement contre la fenêtre. Janus interrompit cependant le fonctionnement de l'appareil après quelques jours, car son fonctionnement altérait gravement le réseau des Portes des Étoiles : une fois ouvertes, celles-ci accumulaient de l'énergie et explosaient en quelques minutes, l'explosion étant assez puissante pour anéantir toute vie sur une planète.

Le temps de parcours n'est pas arbitrairement court : il existe des planètes entre lesquelles il est impossible de se rendre en moins de plusieurs jours (Ex : entre 4 et 21 jours selon l'energie disponible pour rallier les 3 millions d'années lumière entre la Terre et Atlantis).

Contrairement à La Guerre des étoiles, dans Stargate il est possible d'utiliser l'hyperpropulsion près des planètes ou des étoiles. Néanmoins, comme dans Star Wars, il y a une limite due à la relativité, en effet il est impossible de sauter en hyperespace à proximité d'objets dit super-massifs (trou noir ou puits gravitationnels).

La Culture

Dans les romans de La Culture de Iain Banks, l'hyperespace est une grille énergétique à quatre dimensions (cinq en comptant le temps), sous-jacente à l'univers, et qui le sépare d'un univers jumeau plus petit basé sur l'anti-matière. Dans le livre Une forme de guerre, l'hyperespace est décrit tel que vu d'un vaisseau qui le traverse comme un "océan vaste et scintillant vu d'une altitude élevée (...), le soleil y faisant resplendir un milliard de minuscules vaguelettes." La description ajoute qu'il comporte un matelas nuageux uni, au-dessus de l'océan. Le lecteur est invité alors à conserver le miroitement de la mer malgré l'absence de soleil. Le nuage est alors décrit comme étant piqueté "d'innombrables points lumineux à l'éclat dur tels des yeux lançant des éclairs, isolés, par paires ou par amas plus nombreux".

Tous les vaisseaux capables de traverser l'hyperespace s'y propulsent au moyen de leurs champs moteurs. Les vagues sont des irrégularités de la grille, les scintillements sur l'océan sont la source d'énergie des vaisseaux, tandis que les points lumineux sur le matelas nuageux sont des étoiles. Les trous noirs sont décrits comme des trombes d'eau.

Les vaisseaux sont généralement incapables de pénétrer dans l'hyperespace lorsqu'ils sont dans un puits de gravité important ; cependant, face à une menace de destruction dans la guerre entre la Culture et les Idirans, un Mental de la Culture a pu non seulement naviguer dans un puits de gravité, mais aussi émerger de l'hyperespace à l'intérieur d'un réseau de tunnels, creusé sous la surface d'une planète.

Notes

Voir aussi

• Vitesse supraluminique dans la science-fiction

Liens externes

• L'hyperpropulsion dans la Guerre des Etoiles
• (en) L'hyperpropulsion et la NASA

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