Voilà de nouveau une technologie très typique de Star Trek que nous nous devons de décrypter et d’expliciter. Les holodecks et autres « holo-technologies » ont été largement utilisés dans la récente histoire de Star Trek depuis leur apparition dans les années 80 sur The Next Generation. Comment cela marche-t-il ?

Tout d’abord je vous propose de voir la définition technologique d’un hologramme dans notre monde réel :

Le principe de l'holographie a été découvert par Dennis Gabor en 1947 alors qu'il travaillait à l'amélioration de microscopes électroniques en Angleterre.

Une source de lumière cohérente (un laser) est utilisée pour interférer avec le rayonnement diffracté par un objet. Cette interférence est soit enregistrée pour donner un hologramme, soit modifiée par une lentille qui en donnant une transformée de fourrier forme une image 3D de l'objet.

Lorsqu'on photographie un objet de façon classique, on enregistre sur une plaque sensible la luminosité des différents points de cet objet. Autrement dit, seule l'amplitude des ondes lumineuses émises par cet objet est prise en compte. Lorsqu'on réalise un hologramme, on enregistre à la fois l'amplitude et la phase des ondes émises. C'est cette information de phase qui permet de restituer la profondeur du point en question.

L'hologramme est une image interférométrique qui se forme sur la « pellicule » qui enregistre des franges d'interférences, une succession de lignes courbes parallèles. Inversement ce sont les interférences des ondes lumineuses diffractées par ce "réseau" éclairé par une lumière cohérente qui créent l'image en relief.

Dans Star Trek ce principe peut être considéré comme largement obsolète, voire primitif. En effet les images n’ont nul besoin d’avoir été ainsi enregistrées ou d’être éclairées par des lasers pour apparaître. De plus, on constate que les hologrammes réels sont souvent peu avenants et de couleurs bizarres, ce qui n’est absolument pas le cas dans un holodeck où tout est parfait.

Ceci vient du simple fait que les images des holodecks sont générées ex nihilo par un système de projecteur connu sous le nom de Omni-directional Holo-Diode. Ces petites merveilles, de quelques micromètres de diamètre tout au plus, sont capables de générer des images en 3D d’une grande précision et même être projecteur de champs de force.

Un holodeck classique est une pièce de quelques dizaines de mètres carrés dont l’ensemble des parois sont couvert par l’holo-grid, la matrice qui contient des milliards des OHD. En fait chaque mètre carré de surface est couvert de plusieurs centaines de millions de OHD !

Alors comment une pièce de petite dimension dans un vaisseau spatial peut elle donner vie à une scène d’un réalisme absolu se passant, par exemple dans une forêt du continent nord américain ?

Et bien le système est dual. Lorsque un utilisateur active l’holodeck, les systèmes informatiques chargent toutes les données de la simulation. Il est utile de savoir que gérer un holodeck requiert une part importante de la puissance de calcul des ordinateurs les plus sophistiqués et que cela limite leur utilisation sous certaines circonstances.

Lorsque le programme se lance, l’utilisateur est soudainement « soulevé » à quelques microns au dessus du sol par des champs de forces générés par les fameuses OHD. Ceci permettra à l’utilisateur d’avoir la sensation de se déplacer alors qu’en fait il est fixe dans le référentiel de l’holodeck et que c’est le décor qui, littéralement, défile autour de lui. De là, vient la sensation de profondeur existant dans un holodeck.

Ensuite, les images sont engendrées tout autour de lui par les OHD. Ces images ne sont pas générées sur les murs, mais sont bel et bien des hologrammes qui occupent un certains « volume » autour de l’utilisateur. Parallèlement, les objets inanimés les plus proches de l’utilisateur dans l’environnement artificiel, par exemple les brins d’herbes près de ses pieds, sont créés par des systèmes semblables à des réplicateurs.

Ce ne sont pas des hologrammes mais bien de objets tangibles ! Cependant ils ne sont pas constitués de matière normale, mais d’une « holomatière » dont la cohésion est maintenue par les milliers de rayons tracteurs minuscules que les OHD peuvent aussi générer. Cette matière autorise une simulation très réaliste, si réaliste que l’on peut même donner vie à des personnages virtuels indiscernables des réels, ou créer des balles qui peuvent tuer si les sécurités sont désactivées.

Le principal problème de l’holomatière est justement sa forme, son absence de cohésion naturelle. Si un personnage issu d’un holodeck tente de sortir de la zone couverte par la matrice des OHD il se vaporisera immédiatement…

Seules quelques rares objets simples semblent pouvoir être totalement créés dans les holodecks avec de la matière normale, car on a déjà vu des cas où des personnes ramenaient des objets de l’intérieur d’un holodeck, objets qui ne perdaient pas leur cohésion une fois sortis de la matrice.

Que se passe-t-il si deux utilisateurs s’éloignent l’un de l’autre dans l’holodeck au delà des dimensions réelles de la pièce ? C’est relativement simple, en effet les deux personnes se trouvent alors isolées chacune dans une « bulle » de simulation différente, les coupant totalement l’une de l’autre et donnant l’impression qu’ils peuvent s’éloigner de plusieurs centaines de mètres, voir plus !

La taille de l’holodeck ainsi que la puissance de l’ordinateur le gérant limitent évidement le nombre d’environnements indépendants simultanés que l’on peut simuler.

Cette image nous donne une bonne idée de la puissance d’une simulation en holodeck

Sur la question de la sécurité dans les holodecks, en quoi consiste ces fameuses règles que l’on peut désactiver à volonté pour rendre la simulation holographique aussi dangereuse que la vie réelle ?

On ne peut que spéculer là dessus mais il est raisonnable de penser qu’en temps normal, ces règles régissent le moment où un objet holographique doit être créé en holomatière. En effet, si on tire sur quelqu’un avec une arme créée dans un holodeck (une arme à projectile), la balle qui sort du canon est réelle, car constituée d’holomatière. Cependant, si les sécurités sont activées, l’ordinateur, calculant la trajectoire de la balle réelle dans l’environnement simulé, la « désintégrera » avant l’impact. C'est-à-dire qu’il en fera une balle holographique, sans existence tangible. Et de fait, elle aura perdu toute sa dangerosité !

Si les sécurités sont levées, la balle reste tangible et cause autant de dégât qu’une balle réelle, même s’il est difficile de croire qu’une balle dont la cohésion est maintenue par des rayons tracteurs venant de toutes les directions fassent exactement les mêmes dégâts qu’une balle composée de matière non holographique…

J’espère que vous avez maintenant compris les différentes fonctionnalités de nos holodecks. Pour finir je vous propose de voir quelques autres applications de la fantastique technologie holographique…

Premièrement nous avons le fameux Emergency Medical Hologram, ou EMH, équipement standard de toutes les infirmeries de la flotte fédérale à partir des années 2370. La forme « physique » de l’EMH (qui n’est en soit qu’un programme informatique d’intelligence artificielle très sophistiqué) est un hologramme.

Et un hologramme complet, pas de l’holomatière. En effet, l’EMH ne peut opérer que dans une zone couverte par un projecteur holographique, des OHD donc, mais qui ne semble pas posséder la capacité de répliquer de la matière. Donc on peut logiquement traverser sans problème le « corps » de l’EMH. Sa capacité à toucher des objets réels doit lui venir de son projecteur holographique qui fait aussi usage de projecteur de rayon tracteur.

Des hologrammes peuvent être utilisés pour la décoration aussi, un peu comme des statuettes, ou des photos en 3D. Il est aussi possible d’avoir des petits films répétés par ces décorations holographiques. Ce même genre d’hologramme sert à illustrer des présentations comme un fichier PowerPoint © le ferait de nos jours.

On peut aussi raisonnablement penser que la télévision holographique doit exister dans la Fédération, bien que très peu (aucun ?) d’écran en relief ai été vu. Surtout que les communications utilisant des hologrammes ont déjà été utilisées par l’équipage de DS9 !

Etonnant d’ailleurs qu’un système de si petite taille soit capable de générer une image totale de la personne, sous des angles de vue qu’une camera fixe ne pourrait pas voir, comme le dos par exemple si la caméra est en face !

Obtenir ceci :

Impliquerait d’avoir Odo placé au centre d’un réseau de caméras disposées en cercle autour de lui, ce qui, je crois, n’était pas le cas…

Remarquons que l’hologramme restitue même l’ombre d’Odo par rapport à l’éclairage du vaisseau où le récepteur (Benjamin Sisko) se trouve !

Ce qui nous prouve que les hologrammes sont opaques à la lumière, mais ça on pouvait l’avoir deviné, sinon ils seraient transparents comme nos vrais hologrammes…

Sur ce, je vous souhaite une bonne continuation en attendant un prochain article…

Queen Dornik - USS Libertad