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Cet article présente des véhicules imaginaires, pour les véhicules réels, voir Véhicule spatial.
En science-fiction, un vaisseau spatial est un engin qui se déplace dans l'espace-temps, généralement dans le vide spatial.
Très souvent, le vaisseau est en premier lieu un véhicule : on l'emprunte pour se déplacer dans l'espace mais lui-même est peu détaillé. La fonction de déplacement n'est pas nécessairement l'unique intérêt dans l'univers de science-fiction. Un vaisseau spatial peut souvent devenir un « huis clos » où se déroulera une tragédie humaine dans des conditions extrêmes, comme dans Alien et de nombreux épisodes de Star Trek ou plus récemment la série Stargate Universe.
Un vaisseau peut aussi servir à une guerre (cf. c-dessous : Vaisseaux de guerre), mais aussi en être l'enjeu. Ainsi dans Star Wars les deux stations spatiales (Étoile de la Mort et Étoile Noire) doivent être détruites pour sauver la Rébellion et les planètes indépendantes. Dans le film d'animation Titan A.E., c'est la recherche d'un vaisseau-monde qui motive les héros ; dans Rendez-vous avec Rama et Stargate Atlantis, c'est son exploration.
Contrairement aux vaisseaux réels qui doivent tenir compte de nombreuses contraintes, le vaisseau spatial peut s'affranchir des lois de l'aérodynamisme (et paradoxalement en conserver certains aspects pour l'ambiance et le spectacle, comme des bruits de moteur ou des piqués de chasseurs).
La forme d'un vaisseau est parfois choisie en fonction de son armement militaire ; par exemple, les grands canons lasers sont souvent situés sur le dos de l'appareil, dimensionnés en fonction de leur puissance de feu maximales et dissimulés par une trappe. Les armes à répétition très rapide sont parfois placées au-dessous du vaisseau, à l'instar des hélicoptères militaires.
Par souci de réalisme, l'armement, l'énergie disponible, le blindage (bouclier) des vaisseaux sont souvent proportionnels à leur taille. C'est ainsi qu'un chasseur sera plus léger qu'une station de combat, ce qui aura pour effet de faire ressortir plus encore l'héroïsme des pilotes à son bord. Le créateur d'un engin choisit la forme de sa création en fonction aussi de l'histoire qu'il veut raconter. Dans Riddick par exemple, le vaisseau est armé de tous les côtés et peut accueillir une bande de chasseurs de prime, le choix s'est donc porté sur un vaisseau de classe moyenne avec quelques défauts techniques y compris dans la forme de l'appareil.
La forme des vaisseaux spatiaux s'inspire de sources diverses : du monde militaire (avion de chasse, navire de guerre, sous-marin), du design automobile, planétaire (Star wars : l'étoile noire), de monuments tels que les pyramides de Gizeh (Stargate) ou encore de formes naturelles ((vaisseau de nature animale ou végétale)Stargate Atlantis).
Lors du choix de la forme du vaisseau spatial, le créateur se trouve face à des problématiques contradictoires :
En général, le vaisseau est adapté aux personnages, aux missions, aux styles de vie à bord et évidemment aux divers milieux, voire terrains, mais en plus, il doit avoir des formes :
Au bout du compte, il est rare d'adopter des formes et des couleurs réalistes pour de tels engins. On peut en outre objecter que les contraintes réelles des voyages interstellaires, des combats spatiaux ou des technologies futures ne sont pas encore connues. La forme crédible d'un vaisseau spatial est donc sujette à toutes les spéculations, et s'inspirer des vaisseaux (en activité ou en projet) actuels ne peut se comprendre que si l'action se déroule dans notre monde et dans un futur pas trop éloigné.
Les moyens de propulsion sont extrêmement variés :
propulsion dite « standard », c'est-à-dire avec une technologie qui permet un déplacement à une vitesse inférieure à celle de la lumière (souvent dite « subluminique » ou « conventionnelle ») ;
propulsion dite « supraluminique » ou « hyperspatiale », soit à une vitesse dépassant celle de la lumière ;
propulsion « instantanée » : le vaisseau « saute » d'un point à l'autre de l'espace instantanément ;
propulsion loufoque, comme par exemple celle imaginée par Douglas Adams : la propulsion aux mauvaises nouvelles. Douglas Adams parle aussi du Propulseur à Improbabilité, qui provoque des évènement totalement improbables, comme celui de se déplacer instantanément d'un point de l'espace à un autre.
Propulsion ionique à pseudo-éjecta : Des atomes sont ionisés dans un champ magnétique puissant appelé réacteur magnétique et sont éjectés dans un tunnel magnétique, appelé couloir à effet Newton. Puis, une fois sortis dans l'espace, un collecteur magnétique en forme de coupole se charge de récupérer 99,99% des gaz pour les réinjecter dans le réacteur magnétique. La perte de matière est alors très faible et l'accélération bien que très lente est d'une extrême efficacité. Il faut bien entendu une quantité énorme d'énergie électrique pour faire fonctionner tous ces champs magnétiques ensemble.
Propulsion gravitationnelle : Un faisceau de gravitons est émis depuis l'avant du vaisseau pour former une pseudo masse fantôme qui par effet gravitationnel attire le vaisseau et la source d'émission de la gravité. Le mouvement commence alors sans jamais connaitre l'équilibre. Une fois la vitesse voulue atteinte, il suffit de couper le système et de laisser l'inertie faire le reste. Le freinage est possible en retournant le faisceau de gravitons à l'opposé du mouvement.
Le moteur chimique (ou moteur à explosion) classique de nos automobiles sert de référence. L’énergie provient de l’explosion du mélange d’hydrogène et d’oxygène dans la chambre de combustion. Il ne permet que les voyages en grande banlieue de la Terre. Les chiffres de comparaison sont calculés en comparant la densité énergétique (en Watt.h/kg) de ces sources lorsque celle-ci est disponible, ou extrapolés sinon. A VÉRIFIER
Dix fois plus puissants que le moteur de référence :
Moteur ionique : Des atomes de gaz rare (comme le xénon) sont ionisés par un champ puissant. Ceux-ci, devenus ions, sont accélérés par un champ magnétique et rejetés dans l’espace à grande vitesse. Ce type de propulsion équipe déjà certains satellites.
Générateur biologique : Fonctionne sur une base de muscle et de réaction bio-chimique. Présent dans les vaisseaux d'invasion Tyranide dans Warhammer 40 K par exemple. Il a une très bonne tenue dans le temps et propose selon les modèles une énergie régulière. Bien que moins puissant qu'un générateur énergétique classique, il propose un meilleur rendement énergétique, il est vivant et peut s'auto-réparer dans une certaine mesure. Certaines substances peuvent le gonfler pour un temps mais il a besoin de repos quand il est fatigué. La gestion du générateur biologique est une des nombreuses taches de l'Esprit de la Ruche.
Trente mille fois plus puissants que le moteur de référence :
Deux cent mille fois plus puissants que le moteur de référence :
Son carburant, l’hydrogène, est abondant dans l’espace,donc gratuit. Pour en récolter une quantité suffisante, le vaisseau pourrait avoir une forme d’entonnoir et un diamètre supérieur à 40 km.
Trente millions de fois plus puissants que le moteur de référence :
Remarque: Toutes ces sources sont à la base des sources d'énergie. La conversion de l'énergie en poussée n'est que rarement mentionnée dans les ouvrages de science-fiction; le seul dispositif réellement connu et documenté est le moteur ionique.
Mais on parle aussi de :
[[Voile solaire]]: Ce vaisseau utilise les photons issus des étoiles (ou « vents stellaires ») comme les bateaux se servent du vent. Pour être efficace, la voile devrait mesurer plusieurs centaines de km de diamètre ! comme elle serait très fine (quelques microns d'épaisseur), elle serait aussi fragile et difficile à fabriquer et à déployer, mais son transport en serait facilité. Les voiliers solaires, recouvrant l'imaginaire des premières explorations humaines sur la surface de la Terre en grands voiliers, sont souvent mentionnés comme premier moyen de transport interstellaire rapide. Par exemple, dans [[Star Trek: Deep Space Nine]], de tels vaisseaux sont l'objet de plusieurs épisodes.
Propulsion par faisceau : La propulsion par faisceau laser se fait par la pression de la lumière sur la surface du vaisseau. Mais la portée d’un rayon laser n’est pas infinie, ce système ne permettrait donc pas d’aller très loin. Larry Niven, dans son Cycle de l'Anneau-Monde, explique que les humains s'en servent dans les premiers temps de leur expansion spatiale. Lorsque les Kzinti attaquent, ces extra-terrestres, qui se servent de leurs propulseurs comme armes, mettent très longtemps à comprendre que ce sont les canons laser humains « civils » qui détruisent leurs vaisseaux au lieu de livrer bataille dans l'espace.
Les trous de ver (ou sauts quantiques): L’idée de base consiste à utiliser l’étonnante géométrie de l’univers, connue sous le nom de « courbure de l’espace-temps ». Pour se rendre d’un point à un autre de l’univers, la lumière et la matière suivent son profil ondulé. Les trous de vers sont composés d’énergie gravitationnelle engendrée par l’effondrement d’une étoile super-massive sur elle-même, ou [[trou noir]].
Les trous noirs seraient en fait les entrées de ces « trous de ver ». Ce sont des galeries "spatio-temporelles " creusées dans l’espace-temps qui permettraient de se diriger d’un point à un autre de l’univers en créant un raccourci à l’intérieur même du tissu de l’espace-temps. Les trous de vers sont l'objet astronomique le plus souvent mentionnés dans les œuvres de fiction pour justifier les principes physiques de la propulsion supraluminique.
Cette théorie est très controversée par les scientifiques car les tentatives d'extraire l'énergie du vide se feront toujours, pour des raisons fondamentales, à bilan énergétique négatif et au mieux nul.(Utilisée dans stargate SG1 et stargate Atlantis par le Zero-Point Module (ZPM) / E2PZ)
On retrouve des catégories de vaisseaux spatiaux, chacune ayant une bien précise.
De nombreux films, romans et jeux vidéo, ont pour thème une guerre spatiale. Et, parmi tous ces modèles de flottes, apparaît un prototype récurrent adapté des forces navales et aériennes existantes depuis le début de la seconde guerre mondiale (ex : Star Wars, Homeworld, Starship Troopers, Freelancer, Stargate, Star Trek ou encore toute la série des Wing Commander ).
Dans certaines oeuvres de science-fiction, ces classes sont inversées ; la corvette est alors plus petite et rapide que la frégate (au niveau maritime la corvette est effectivement plus petite que la frégate). C'est le cas dans Star Wars, où le vaisseau de la Princesse Leia est désigné comme une « corvette corellienne » alors qu'elle ne fait que 150 mètres environ. C'est relativement petit par rapport aux frégates Nébulon-B de l'Alliance, qui mesurent plus de 300 mètres.
Que ce soit dans la littérature, les animes, les séries télévisées ou les films, les vaisseaux spatiaux de types et de capacités divers et variés ont toujours tenu une place de choix.
les vaisseaux aliens, Independence Day
les vaisseaux lumineux, E.T. l'extra-terrestre et Rencontres du troisième type
le vaisseau de Superman (avec lequel il arrive sur Terre)
le vaisseau des Predator