L'Etoile de la Mort

          L'Étoile de la Mort est le symbole de la puissance de l'Empire, l'ultime arme de destruction massive.Elle est dotée d'une puissance de feu à même de réduire une planète en poussière. Dès lors, la seule terreur qu'inspire l'Étoile de la Mort permet à l'Empire d'imposer ses convictions.

L'Étoile de la Mort.

Quelle est sa taille?

          Cette question est intéressante dans la mesure où les dimensions de l'Étoile de la Mort ne sont précisées dans aucun épisode de Star Wars. Toutefois, le dictionnaire de Star Wars mentionne un diamètre de 160 kilomètres. Or cet élément n'est nullement démontré dans les films ou dans d’autres œuvres officiellement liées à Star Wars. Ce point reste donc à démontrer. Un fin connaisseur du système solaire peut démarrer son enquête en remarquant une similitude de forme troublante avec Mimas, l'un des nombreux satellites de Saturne. La surface de Mimas, dont le diamètre est de 392 kilomètres, est dominée par un grand cratère d'impact de 130 kilomètres de diamètre, qui n'est pas sans rappeler la cavité de l'Étoile de la Mort d'où est émis son superlaser. La ressemblance est en effet extrêmement frappante.

          Il existe également des indices qui permettent d’estimer quantitativement son diamètre. En effet, dans la saga, la première fois que Luke Skywalker aperçoit l'Étoile de la Mort, il la confond avec une « petite lune ». Il en est de même pour Obi-Wan Kenobi et Han Solo. Or, elle est en fait aussi grosse qu'une lune et nettement plus importante qu'une station spatiale classique. Dans notre système solaire, les lunes, c'est à dire les satellites des planètes, et autres astéroïdes remarquables ont une taille qui varie de quelques dizaines à quelques milliers de kilomètres de diamètre. Ainsi, Cérès, le plus gros astéroïde du système solaire, a un diamètre de 934 kilomètres. Ganymède, le plus gros satellite de Jupiter a, quant à lui, un diamètre voisin de 5276 kilomètres alors que les plus petits satellites connus de Jupiter et Saturne ont un diamètre d'environ 20 kilomètres. On pourra comparer utilement  l'Étoile de la Mort et le satellite naturel Endor, autour de laquelle elle orbite. Pour préparer leur attaque contre le générateur d'Endor, l'amiral Ackbar commente aux troupes rebelles une image holographique d'Endor et de l'Étoile de la Mort dans la salle de commandement de son vaisseau. Un simple arrêt sur image suivi d'une mesure au double décimètre permet d'estimer que le diamètre de l'Étoile de la Mort est environ douze fois plus petit que celui d'Endor.

Endor avec l'étoile de la mort approchant.

          Tout pourrait s’arrêter là. En effet, le diamètre d'Endor est une unité de distance au même titre que le mètre, le nanomètre ou l'année-lumière. Dans cette unité, la réponse à la question initiale serait 1/12. Cependant, il faut reconnaître que l'unité « Endor » n'est pas la plus pratique, car il est impossible de la raccorder à un système d'unité usuel. Les physiciens ont mis plusieurs siècles pour s'accorder et construire un système international d'unités qui leur permet d'échanger et de comparer leurs résultats. Pour connaître la taille de l'Étoile de la Mort exprimée dans ce système, il suffit de déterminer le diamètre d'Endor dans une unité déjà connue, le kilomètre par exemple.

          Afin de répondre à cette seconde question, il faudra émettre une hypothèse et faire de la planétologie comparée. La base de la discussion est la suivante : les rebelles et les impériaux ont une morphologie proche de celle des humains, ce qui laisse supposer qu'ils ont une gravité voisine de celle de la Terre. Une fois posé sur Endor, le groupe rebelle se déplace à sa surface sans difficultés majeures : ils ne progressent ni par bonds, contrairement aux astronautes qui se sont posés sur la Lune, ni en donnant le sentiment d’une marche lourde, comme s'ils étaient écrasés par la gravité. Cela ne peut que signifier qu’Endor est une lune dont la gravité, et donc la taille, est voisine de celle de la Terre. Si l'on compare la gravité d'Endor avec celle de la Terre ou d'autres planètes, nous pourrons alors avoir une idée de sa taille.

          Tout d'abord, les rebelles ne portent pas d'appareil pour respirer. Cela signifie deux choses. D’une part l'atmosphère du satellite est respirable. Si tel n’était pas le cas, il faudrait que ce dernier soit pourvu d'un système autonome de respiration, comme les pompiers intervenants dans un milieu enfumé. D’autre part, sa pression atmosphérique est suffisamment forte, sinon les rebelles devraient portés un masque à oxygène, comme les alpinistes qui gravissent les plus hautes montagnes, où la pression atmosphérique peut être deux fois inférieure à celle du niveau de la mer. La pression atmosphérique qui règne à la surface d'une planète dépend de sa gravité, mais aussi du volume de gaz que la planète a pu préserver durant son évolution. Ainsi, la planète Mars a perdu son atmosphère initiale en quelques centaine de millions d'années. Avec un rayon de 3400 kilomètres, contre 6400 kilomètres pour la Terre, sa gravité de surface ne correspond qu’à 38% de celle de la Terre. Une vie complexe ayant pu se développer à sa surface, à l'image des Ewoks, Endor doit donc être une lune assez âgée, d'au moins deux ou trois milliards d'années. Il faut donc que sa gravité ait été suffisante pour retenir une atmosphère assez dense pendant cette durée. Elle doit également être dotée d'un champ magnétique, dont l'action ralentit considérablement l'échappement atmosphérique. Enfin, la présence d'une atmosphère suffisamment dense est confirmée par le fait que nous voyons les Ewoks voler à l'aide de planeurs rudimentaires. Il faut néanmoins que la gravité ne soit pas trop forte, pour que la faible surface portante de ces planeurs supporte le poids des petites créatures.

          L’ensemble de ces indices converge vers une hypothèse raisonnable : la gravité d'Endor est voisine des deux tiers de celle de la Terre. Si l'on suppose que cette planète a une structure et une densité proches de celles de la Terre, cinq grammes par centimètre cube environ, son rayon mesure alors environ 70% du rayon de la Terre, soit à peu près 4500 kilomètres. L'étoile de la Mort a donc un diamètre d'environ 750 kilomètres, compris entre ceux des deux plus gros astéroïdes du système solaire, Cérès et Vesta. A partir des observations faites  des visionnages des films et de quelques connaissances en physique, nous apprenons beaucoup de la saga Star Wars! Pour conclure, nous pouvons estimer  la masse de cette Étoile de la Mort. Réalisée en métal de densité ordinaire, il faudrait en premier lieu calculer son volume. π*4/3*375 = 2.21*108 kilomètres cube ou 2.21*1017 mètres cube en prenant π = 3.14. La masse volumique du fer étant de 7860 kilogrammes par mètres cube, on peut donc conclure que sa masse est de 2.21*1017*7860 = 1 .74*1021 kilogrammes. Le volume occupé par les espaces vides nécessaires à ses habitants étant forcément négligeable afin que la station spatiale sidérale puisse fonctionner, l'Étoile de la Mort doit avoir un poids de l'ordre de 1021 kilogrammes, soit 74 fois moins que la Lune.

De quelle quantité d'énergie a-t-elle besoin?

          Capable de réduire une planète en poussières, L’Étoile de la Mort inspire le terreur dans l'univers de Star Wars. La première planète victime de cette arme redoutable est Alderande qui, vue de l'espace, est très similaire à la Terre. Nous allons fixer une limite inférieure à la capacité destructrice de l'arme d'extermination planétaire qui équipe L’Étoile de la Mort.

          Une planète est un corps dont la cohésion est essentiellement assurée par la force de gravitation : à cette échelle de taille et de masse, c'est cette force qui impose sa loi, bien avant les forces nucléaires ou électromagnétiques. Détruire une planète signifie séparer toute la matière qui la compose. Pour cela, il faut y injecter encore plus d’énergie que celle de cohésion due à la gravité. La gravité de la planète n'est alors plus capable de retenir ses constituants. L'énergie de cohésion gravitationnelle est proportionnelle au rapport entre le carré de la masse de la planète et son rayon : une planète de même taille que la Terre mais deux fois plus massive sera quatre fois plus difficile à réduire en poussière ; de même pour une planète de masse identique mais quatre fois plus petite. En effet si l'on considère que la Terre est une sphère homogène de masse M et de rayon R, alors nous pouvons appliquer la formule d'énergie potentielle de gravitation qui est EG = - 3/5 (G*M²/R), avec G comme constante de gravitation Dans l’hypothèse où Alderande est une planète semblable à la Terre par  la masse et par la taille, son énergie de cohésion gravitationnelle serait de l'ordre de 2*1032 joules. C'est une quantité d'énergie considérable ! A titre de comparaison, la production énergétique annuelle de toute l'humanité est de l'ordre de 4*1020 joules. Nous ne sommes donc pas prêts à pouvoir faire exploser totalement notre planète.

          Pour produire cette énergie, l’Étoile de la Mort doit disposer d'un générateur dont on peut estimer la puissance. En effet, dans l'épisode IV, l’Étoile de la Mort est capable de produire et de stocker cette énergie en une durée qui semble être de l'ordre de quelques jours, le temps qui sépare la destruction d'Alderande de la bataille de Yavin. Si tel est le cas, la puissance fournie par le générateur principal doit être comparable à l00 000 fois la puissance totale rayonnée par notre Soleil! Décidément, l’Étoile de la Mort est pleine de surprises.

          En fait, la valeur obtenue précédemment n'est qu'un minimum puisque cela signifie que la planète, bien qu'elle soit détruite, n'exploserait pas de façon spectaculaire comme dans le film. Nous ne savons pas comment nous pourrions procéder pour calculer la valeur exacte de l'énergie fournie par ce superlaser, mais il ressort de plusieurs sources que cela serait une quantité d'énergie phénoménale, comparable à celle de la puissance totale rayonnée par des centaines de milliers de Soleils tout entiers. Bien que cette énergie soit difficile à estimer, nous pouvons simplement déclarer que sa quantité est énorme, car même la valeur minimum est très élevée. La puissance que produit le générateur principal pour accumuler une telle énergie est donc tout simplement phénoménale pour un Empire qui va perdre la guerre deux épisodes plus tard.

D'où tire-t-elle son énergie?

          Devant le gigantisme des chiffres que nous venons d'énoncer, nous sommes en droit de nous demander quel genre de processus peut bien produire une telle puissance. Ce ne sont pas des réactions chimiques telles que les combustions de pétrole. En effet, il en faudrait plus d'un milliard de milliards de milliards de tonnes.

          Posons-nous alors cette question. Combien de centrales nucléaires faudrait-il pour alimenter l’Étoile de la Mort? Il en faudrait environ cent mille milliards de milliards. Rappelons que la France n'en possède qu'une petite soixantaine, et que nos moyens de production usuels ont un faible rendement énergétique. Puisque le générateur doit produire l'équivalent de l'énergie rayonnée par quelques centaines de milliers de soleils, insérons une étoile adaptée à l'intérieur du vaisseau de destruction massive de l'Empire. Cette étoile doit néanmoins avoir une masse au moins dix fois supérieure à celle du Soleil pour pouvoir produire une quantité d'énergie suffisante. Un peu gros pour le faire tenir dans notre petite Étoile de la Mort... En effet, si les étoiles sont si brillantes, c'est avant tout parce qu'elles sont très grosses et donc très chaudes.

          La dernière solution raisonnablement envisageable du point de vue de la technologie terrestre du XXIe siècle encore bien limitée : faire réagir de la matière avec de l'antimatière. Le rendement énergétique de cette opération est le meilleur possible car cette réaction transforme toute la masse en énergie. Cet apparent tour de passe passe résulte en fait de la célèbre loi E=mc², énoncée par Einstein en 1905. Elle signifie que l'énergie libérée est égale au produit de la masse de réaction par le carré de la vitesse de la lumière. Dans ce cas de figure, produire l'énergie nécessaire à la destruction d'Alderande revient à annihiler l'équivalent de la masse de l’Étoile de la Mort avec son équivalent en antimatière... En dehors du difficile problème de stockage de cette quantité d'antimatière, il faudra produire préalablement cette réserve, car il n'existe aucun stock d'antimatière dans notre univers. Voilà qui devrait achever de nous convaincre, si nous l'étions pas déjà, que la technologie de l'Empire est vraiment très en avance sur la nôtre.