Une nouvelle Ăšre pour la propulsion spatiale ? Un moteur ionique vingtâcinq fois plus puissant que le meilleur modĂšle actuel de la NASA vient d'ĂȘtre testĂ© avec succĂšs en laboratoire. Cette technologie, qui combine champs Ă©lectromagnĂ©tiques et lithium vaporisĂ©, pourrait un jour emmener des astronautes relativement rapidement vers Mars.
Les moteurs ioniques fonctionnent trĂšs diffĂ©remment des propulseurs chimiques classiques. Au lieu de brĂ»ler un carburant, ils utilisent des champs Ă©lectriques pour accĂ©lĂ©rer des particules chargĂ©es, crĂ©ant ainsi une poussĂ©e. Bien que lente au dĂ©but, cette poussĂ©e s'accumule progressivement pour atteindre des vitesses Ă©levĂ©es. Et surtout, ces moteurs consomment 90âŻ% de carburant en moins, ce qui allĂšge les vaisseaux et rĂ©duit les coĂ»ts de lancement.
Image extraite d'un test récent du nouveau propulseur magnétoplasmodynamique (MPD) de la NASA/JPL, fonctionnant à la vapeur de lithium métallique et capable d'atteindre des puissances bien supérieures aux systÚmes électriques actuels.
Crédit: NASA/JPL
Le prototype testĂ© est un propulseur magnĂ©toplasmodynamique alimentĂ© au lithium. Il gĂ©nĂšre de puissants courants Ă©lectriques qui interagissent avec un champ magnĂ©tique pour accĂ©lĂ©rer les ions lithium. Ce nouveau moteur, installĂ© dans une chambre Ă vide de huit mĂštres de long, a effectuĂ© cinq tirs d'essai le 24 fĂ©vrier, atteignant 120 kilowatts de puissance. Cela reprĂ©sente vingtâcinq fois la puissance du
moteur ionique de la mission Psyche, jusqu'ici le plus performant. De plus, le lithium se condense facilement sur les parois de la chambre Ă vide, ce qui simplifie les tests au sol.
"âŻC'est la premiĂšre fois aux ĂtatsâUnis qu'un systĂšme de propulsion Ă©lectrique fonctionne Ă des niveaux de puissance aussi Ă©levĂ©sâŻ", a dĂ©clarĂ© Jared Isaacman, administrateur de la NASA. Dans la foulĂ©e, l'Ă©quipe du JPL vise maintenant une puissance comprise entre 500 kilowatts et un mĂ©gawatt dans les annĂ©es Ă venir, avec un objectif final de quatre mĂ©gawatts. Plusieurs de ces moteurs pourraient alors propulser un vaisseau habitĂ© vers la PlanĂšte rouge.
Jusqu'à présent, les missions utilisant des moteurs ioniques tiraient leur énergie du Soleil grùce à des panneaux solaires. Mais cette méthode a deux inconvénients: elle ne permet pas d'opérer loin du Soleil, et la puissance produite reste limitée sans des panneaux gigantesques. C'est pourquoi la NASA développe un projet de propulsion
nuclĂ©aire spatiale, Space Reactorâ1 Freedom, qui embarquera un petit
réacteur à fission pour fournir plus d'énergie.
Ce rĂ©acteur nuclĂ©aire devrait ĂȘtre lancĂ© fin 2028, emportant une flottille de miniâdrones vers Mars. Bien que Space Reactorâ1 Freedom utilise pour l'instant un moteur ionique classique au xĂ©non, l'idĂ©e est de combiner Ă terme cette source d'Ă©nergie nuclĂ©aire avec les nouveaux propulseurs au lithium. Cette synergie pourrait donner naissance aux moteurs capables d'emmener les premiers humains sur Mars.
Les moteurs ioniques existent depuis les annĂ©es 1960, mais ce n'est qu'avec la mission Deep SpaceâŻ1 en 1998 qu'ils ont Ă©tĂ© employĂ©s auâdelĂ de l'orbite terrestre. Depuis, ils ont propulsĂ© des missions comme Dawn vers CĂ©rĂšs et Vesta, HayabusaâŻ2, DART, SMARTâ1 ou BepiColombo. Avec le dĂ©veloppement de la propulsion nuclĂ©aire et du nouveau moteur ionique au lithium, cette
technologie pourrait faire un bond de géant.