Monde artificiel
Monde artificiel
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Des mondes artificiels divers et variés ont été imaginés par des auteurs en science spéculative et en fiction.
Telles les mégastructures qui pourraient avoir des avantages d'utilisation efficace de l'énergie solaire et d'immense espace habitables, mais leur construction et/ou leur entretien exigeraient des technologies beaucoup avancées que celles du XXIe siècle.
Exemples de mondes artificiels :
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Sphère de Dyson
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Une sphère de Dyson est une mégastructure hypothétique décrite en 1959 par le physicien Freeman Dyson dans un court article publié dans le journal Science et intitulé « Search for Artificial Stellar Sources of Infra-Red Radiation ». C'est une sphère creuse artificielle de matière autour d'une étoile, conçue pour capturer presque toute l'énergie émise par l'étoile pour une utilisation industrielle.
Bien que Dyson soit reconnu pour avoir été le premier à formaliser et populariser le concept de sphère de Dyson, il eut lui-même l'idée en 1945 d'une nouvelle de science-fiction intitulée Star Maker de Olaf Stapledon. La proposition originale de Dyson n'entrait pas dans les détails de la façon dont une sphère de Dyson pourrait être construite, se concentrant plus sur la problématique fondamentale : comment une civilisation avancée pourrait augmenter sa production d'énergie au maximum possible pour un système planétaire donné. Une telle civilisation serait nommée civilisation de Type II suivant la classification développée par l'astronome Nikolai Kardashev.
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Propriétés [modifier]
Une étoile contenue dans une sphère de Dyson ne serait pas directement visible de l'univers extérieur, mais la sphère de Dyson émettrait elle-même une quantité équivalente d'énergie sous forme de lumière infra-rouge à cause de la chaleur de l'étoile. De plus, comme les sphères de Dyson sont composées de matière solide au lieu de gaz chauds, le spectre d'émission de la sphère de Dyson ressemblerait plus au spectre d'un corps noir qu'à celui d'une étoile ordinaire, qui a des propriétés d'absorption introduites dans l'atmosphère stellaire. Dyson a proposé que les astronomes cherchent des « étoiles » géantes présentant des anomalies afin de détecter des civilisations extra-terrestres avancées, mais aucune n'a été enregistrée. Des tentatives de détection de sphères de Dyson utilisant les données de surveillance du ciel de l'IRAS (satellite astronomique infra-rouge) sont en cours.
Cependant, si les créateurs d'une sphère de Dyson voulaient augmenter le gradient de température (et ainsi augmenter l'efficacité du processus de récupération d'énergie), ils pourraient réfléchir la lumière de la surface intérieure de la sphère vers certaines zones de la surface de la sphère. La concentration de lumière serait limitée par la température maximum supportée par les matériaux mis en jeu dans le processus de conversion d'énergie. En conséquence la radiation en direction du monde extérieur ne serait pas omnidirectionnelle, donc les sphères de Dyson pourraient bien être invisibles.
Variétés [modifier]
Il y a plusieurs variétés de sphères de Dyson.
Essaim [modifier]
La plus réaliste de toutes, et la plus proche de la conception originale de Dyson est l'"essaim de Dyson". Elle consiste en un grand nombre de collecteurs solaires indépendants en orbite en une formation dense autour de l'étoile. Les collecteurs solaires peuvent varier en taille et en forme, et comprendre des habitations spatiales pour y faire vivre des créatures biologiques, mais en groupe elles intercepteraient collectivement presque toute l'énergie lumineuse de l'étoile. Plusieurs types d'orbitation ont été proposés pour les collecteurs, chacun avec différents avantages et inconvénients. Quel que soit le type choisi, certains collecteurs solaires passent une partie de leur orbite à l'ombre d'autres collecteurs solaires, réduisant ainsi l'efficacité de la sphère. Comme les collecteurs opèrent indépendamment les uns des autres, un essaim de Dyson peut être construit de manière incrémentale sur une longue période de temps et fournir de l'énergie utile pendant ce temps.
Coquille [modifier]
Un second type de sphère de Dyson est une coquille uniforme solide autour de l'étoile, parfois appelée une « coquille de Dyson », souvent avec une couche d'atmosphère et de sol sur la surface intérieure afin de fournir un espace pour la vie de formes de vie organiques. Cette forme de sphère de Dyson est beaucoup plus populaire dans la science-fiction, mais n'est pas physiquement réalisable pour de nombreuses raisons. Une d'elle est la force immense qui serait nécessaire pour une structure aussi énorme.
Une autre est le fait que la force gravitationnelle exercée par une sphère creuse uniforme vers son intérieur soit nulle ; il n'y aurait rien retenant l'atmosphère à la surface de la sphère, et elle tomberait vers l'étoile.
La sphère pourrait être mise en rotation pour produire une pseudo-gravité centrifuge autour de son équateur, mais les conditions de force structurelle pour les matériaux de la coquille deviennent encore plus importantes dans ce cas. Une autre possibilité serait de mettre l'atmosphère du côté extérieur de la sphère, qui bien que non éclairé par l'étoile intérieure, aurait une gravité. L'énergie fournie par la sphère de Dyson ainsi créée pourrait potentiellement être utilisée pour remédier au problème d'éclairage ou de chaleur que pose cette dernière configuration.
Bulle [modifier]
Un troisième type de sphère de Dyson appelée « bulle de Dyson » est parfois considérée, composée de statites (mot-valise de statique et satellite) qui flotteraient immobiles par rapport au soleil englobé en utilisant la pression de la lumière ; cette forme de sphère de Dyson requiert une masse si faible qu'elle pourrait être construite à partir de la matière contenue dans un petit satellite ou dans un grand astéroïde. Cependant, une bulle de Dyson a peu d'applications pratiques (récolter de l'énergie serait difficile de par sa faible masse et sa dépendance en une haute réflectivité), ainsi il en est rarement question.
Autres types [modifier]
Cette section est vide, pas assez détaillée ou incomplète. Votre aide est la bienvenue !Les sphères de Dyson dans la fiction [modifier]
- Omale de Laurent Genefort est un monde créé sur le modèle d'une sphère de Dyson.
- La série Star Trek, la nouvelle génération donne une bonne description d'une sphère de Dyson dans un épisode intitulé Reliques.
- Même si ce n'est pas une sphère, voir L'Anneau-Monde de Larry Niven qui fait référence à la Sphère de Dyson.
- Le jeu de rôle Larmes de rouille de Nicolas Davoust dont le décor est une sphère de Dyson (Rouille) placée autour d'une étoile double.
- Le principe de la sphère de Dyson a ensuite été repris de manière originale dans des jeux-vidéos, Tels que Freelancer
- Le jeu de figurines futuristes AT-43 reprend l'idée pour les planètes industrielles de sa faction extra-terrestre. Elles seraient construite autour d'étoiles blanches naines.
- Dans le jeu vidéo Freelancer, le joueur est confronté à une civilisation secrète qui tire son énergie d'une sphère de Dyson.
- Dans le jeu vidéo Prey le joueur se retrouve au milieu d'un immense vaisseau planète qui est une sphère de Dyson.
Globus Cassus
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Globus Cassus est un projet utopique pour la transformation de la planète Terre en un monde artificiel beaucoup plus volumineux et creux avec une écosphère sur sa surface interne. La lumière du jour entrerait à travers deux gigantesques fenêtres, la gravité serait assurée par la force centrifuge. La population humaine vivrait sur deux vastes régions qui se feraient face et qui seraient reliées par le centre vide.
Étant l'antipode de la Terre en de nombreux aspects, Globus Cassus agit comme un modèle philosophique pour la description opposée de la Terre et comme un outil pour comprendre les processus de fonctionnement du monde réel.
Globus Cassus fut proposé par l'architecte et artiste Christian Waldvogel et présenté à la Biennale de Venise en 2004. Il s'agit d'une description méticuleuse du processus de transformation, un récit de sa construction ainsi que des propositions sur les travaux organisationnels sur Globus Cassus. Il fut aussi le sujet d'un livre.
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Propriétés [modifier]
La mégastructure proposée incorporerait toute la matière terrestre. L'hydrosphère et l'atmosphère seraient contenues à l'intérieur. L'écosphère serait limitée aux zones équatoriales, tandis que les zones tropicales de faible gravité avec une mince atmosphère seraient réservées aux plantations. Les régions polaires n'auraient ni gravité ni atmosphère et seraient donc utilisées pour le stockage des matières premières et comme lieux de production des conditions de microgravité.
Structure géométrique [modifier]
Globus Cassus a la forme d'un icosaèdre géodésique comprimé avec deux ouvertures diagonales. Les arêtes de l'icosaèdre sont soutenues par un squelette rigide, rempli avec une coque ou, dans le cas des fenêtres, avec des coupoles dont la concavité est tournée vers l'extérieur.
Matériaux de construction [modifier]
La croûte terrestre, le manteau et le noyau sont creusés graduellement, transportés à l'extérieur, puis transformés en les rendant moins denses et plus résistants. Pendant que la croûte pourrait être prélevée des régions continentales, le magma et le manteau liquide pourraient être pompés à travers de gigantesques conduits. Le noyau serait démantelé à partir de la surface.
Échelle planétaire [modifier]
Les câbles stationnaires nécessaires pour le soutien de la structure resteraient loin à l'intérieur de l'orbite lunaire, ainsi la construction de Globus Cassus n'altérerait pas le système Terre-Lune. Toutefois, à l'échelle planétaire les proportions seront altérées, Globus Cassus étant légèrement plus petite que Saturne, la plus grande planète du système solaire après Jupiter.
Processus de construction [modifier]
Le projet Globus Cassus prévoit la construction de quatre ascenseurs spatiaux à partir de quatre points définis en orbite géostationnaire. Il s'agirait donc de construire des tours gigantesques, d'un diamètre de plusieurs centaines de kilomètres et de longueur de 165 000 km. Les tours contiennent des ascenseurs qui sont utilisées pour transporter des matériaux de silicate pour les sites de construction en orbite géostationnaire.
Squelette et coque [modifier]
Les matériaux de construction sont convertis en agrégats poreux et utilisés pour former le squelette. Dans chaque phase de la construction il devra être respecté une parfaite symétrie pour maintenir la structure en équilibre par rapport à la Terre. Puis le magma est pompé vers le squelette, où il est utilisé pour former les minces coques dans les ouvertures squelettiques. Huit de ces ouvertures sont remplies avec de gigantesques coupoles de verre à la concavité tournée vers l'extérieur du corps.
Les Grandes Pluies [modifier]
Suite à l'extraction des matériaux, la Terre se contracterait, ses calottes polaires fondraient et sa gravité s'écroulerait. Ceci conduit à une soudaine perte de l'atmosphère et de l'hydrosphère qui errent à l'intérieur de Globus Cassus. La Terre aura été préventivement doté de canaux et de tranchées, afin de former de nouveaux fleuves, lacs et mers dans la zone équatoriale. Le processus de transfert de l'atmosphère et de l'hydrosphère est appelé les Grandes Pluies.
Colonisation [modifier]
Le moment des Grandes Pluies commence, la Terre devient inhabitable. Avec des quantités massives de graines de toutes les plantes existantes, les régions de hautes valeurs culturelles qui doivent être conservées ont été stockées dans les nœuds squelettiques qui touchent les tours. Les humains et les animaux attendent la fin des pluies et entament la colonisation des régions équatoriales.
Croissance des plantes [modifier]
Le noyau terrestre restant serait démantelé pour construire les coques qui se situent dans les régions polaires. Durant cette étape, l'important rayonnement du noyau accélérerait la croissance des plantes et faciliterait le processus de rétablissement de la biosphère.
Faisabilité [modifier]
Il y a beaucoup de problèmes insurmontables associés à un projet tel que celui-ci.
La plus grande structure qui pourrait être construite en utilisant des matériaux connus ne mesure pas plus de deux kilomètres de diamètre, en utilisant les fibres de nanotubes de carbone.
Voir aussi [modifier]
- Habitabilité d'une planète
- Sphère de Dyson
- Sphère de Bernal
- Anti-Terre
- Géo-ingénierie
- Terraformation
Littérature [modifier]
Globus Cassus, Lars Müller Publishers, avec les contribution de Boris Groys, Claude Lichtenstein, Michael Stauffer et Christian Waldvogel. Le livre a remporté la médaille d'or dans la compétition internationale du "Best designed books from all over the World 2004", ISBN 3-03778-045-2.
Liens externes [modifier]
- (en) Globus Cassus - la page web de Christian Waldvogel
