Ramace que signifierait un vaisseau qui traverse le système solaire

Le monde réel a vu trois visiteurs interstellaires traverser le Système solaire : ʻOumuamua en 2017, Borisov en 2019 et 3I/ATLAS en 2025. Ce sont tous des objets naturels. Le « Rama » du jeu est une expérience de pensée : et si, cette fois, le visiteur était un cylindre d'environ 50 km de long ?

Cette page garde deux choses séparées. Elle présente d'abord les vrais objets interstellaires et les tentatives de l'humanité pour les poursuivre, puis la physique qui donne sa « gravité » à un cylindre, et seulement ensuite l'histoire imaginée par le jeu. Rama lui-même est fictif.

De vrais visiteurs interstellaires

• ʻOumuamua : il a été trouvé après son passage au périhélie, et les humains n'ont pu l'observer qu'environ deux mois et demi. On ne s'accorde toujours pas sur sa forme réelle.
• 3I/ATLAS : sa vitesse par rapport au Soleil est d'environ 58 km par seconde. Certaines études estiment son âge entre 7,6 et 14 milliards d'années, il serait donc peut-être plus vieux que le Système solaire.
• Accélération non gravitationnelle : une analyse de 2018 a trouvé qu'ʻOumuamua gagnait un peu d'accélération supplémentaire en quittant le Soleil, sans qu'on puisse voir de coma. Une explication proposée en 2023 est que de l'hydrogène s'est accumulé dans la glace sous irradiation par les rayons cosmiques et s'est échappé discrètement au réchauffement.

Après le départ d'ʻOumuamua, certains ont proposé le projet Lyra, qui étudie comment lancer une sonde pour le poursuivre. Il était déjà trop rapide, et il faudrait emprunter la gravité de Jupiter ou du Soleil pour accélérer. Retrouver d'où vient un objet interstellaire est aussi difficile : remonter une orbite jusqu'à sa source est très ardu, car en des millions d'années les étoiles elles-mêmes bougent.

La « gravité » à l'intérieur d'un cylindre

• Gravité par rotation : faire tourner un cylindre produit une « gravité » sur sa paroi intérieure. Dans les années 1970, le physicien Gerard O'Neill a conçu sérieusement des villes spatiales de ce type.
• La plaine centrale : à l'intérieur d'un cylindre en rotation, le « ciel » que l'on voit en levant les yeux est le sol du côté opposé.
• La mer cylindrique : à l'intérieur d'un cylindre en rotation, l'eau s'étale en une bande qui fait le tour de la paroi intérieure.

Propulsion et machines

Toutes les méthodes de propulsion connues projettent quelque chose vers l'arrière, car la quantité de mouvement est conservée, donc aucune méthode de « propulsion sans réaction » n'existe dans la réalité. Une autre idée courante est une machine capable de se répliquer. Von Neumann en a imaginé une, et les sondes auto-réplicantes sont des habituées des discussions sur le paradoxe de Fermi.

L'idée dans le jeu

Ce qui suit relève de la fiction du jeu. Le canal raconte qu'un télescope de surveillance du ciel trouve au-delà de la ceinture d'astéroïdes un objet sur une orbite hyperbolique. Il n'appartient pas au Système solaire et va bientôt repartir. Il s'avère être un cylindre d'environ 50 km de long. On le découvre en terminant « Exploitation minière d'astéroïdes » à l'ère de la civilisation interstellaire. La mécanique est une fenêtre limitée dans le temps : il ne reste dans le Système solaire qu'environ 30 heures, et tout ce qui n'a pas été exploré d'ici là ne pourra plus jamais être vu dans cet univers. Chaque lieu découvert pour la première fois laisse un « éclat technologique » conservé d'un univers à l'autre.

Dans le scénario, les explorateurs rencontrent un sas à une extrémité de l'axe de rotation, des tranchées régulières et des motifs géométriques, une bande de lumière qui fait le tour de la paroi intérieure, une mer qui ne gèle jamais, des bâtiments sans portes ni fenêtres, des machines qui dégagent le sol, et une carte stellaire marquant d'où il vient. Il tourne une fois toutes les 4 minutes, et la gravité sur la paroi intérieure vaut environ 0,6 fois celle de la Terre. Avant de partir, il change d'orbite mais ne jette rien. Il n'a pas d'équipage, et n'en a peut-être jamais eu besoin. Sa destination n'est pas le Système solaire. Le canal a une seule fin, « Il repart » : il s'en va avec les secrets que les humains n'ont pas fini de lire, et sa vitesse ne change pas du tout. Tout cela est de la fiction du jeu, pas de l'observation réelle.

Roman apparenté

• Rendez-vous avec Rama (Arthur C. Clarke, 1973) : ʻOumuamua en 2017, Borisov en 2019 et 3I/ATLAS en 2025 sont de vrais visiteurs interstellaires, tous naturels. Le roman parle d'un cylindre géant qui entre dans le Système solaire. Les humains envoient un vaisseau pour y monter et l'explorer, et ne rencontrent jamais ses propriétaires.

Recherches réelles apparentées

Les études ci-dessous portent sur les petits corps, les météorites et l'espace interstellaire. Ce sont des sciences réelles liées au thème de Rama, pas le fondement de l'idée de Rama.

• Un violent réarrangement des orbites des planètes géantes a projeté de nombreux petits corps vers le Système solaire interne et provoqué le Grand Bombardement tardif (Gomes, Levison, Tsiganis et Morbidelli, Nature, 2005).
• Les isotopes du plomb dans les météorites ont donné à la Terre un âge d'environ 4,55 milliards d'années (Patterson, Geochimica et Cosmochimica Acta, 1956).
• Les produits de désintégration de l'aluminium 26 dans les météorites montrent qu'une étoile venait de mourir à proximité à la naissance du Système solaire (Lee, Papanastassiou et Wasserburg, The Astrophysical Journal Letters, 1977).
• Des acides aminés d'origine extraterrestre ont été trouvés dans la météorite de Murchison, si bien que les matières premières de la vie sont peut-être courantes dans l'univers (Kvenvolden et al., Nature, 1970).
• Sous la péninsule du Yucatán, au Mexique, se trouve un cratère d'environ 180 km de large, laissé par l'impact d'un astéroïde (Hildebrand et al., Geology, 1991).
• Les changements de particules mesurés par Voyager 1 montrent qu'elle a quitté la sphère d'influence du vent solaire et est entrée dans l'espace interstellaire (Stone et al., Science, 2013).