Un nouveau moyen de propulser un vaisseau spatial en cours de développement à l'Université de Washington pourrait réduire considérablement le temps nécessaire aux astronautes pour voyager vers et depuis Mars et pourrait faire des humains un élément permanent dans l'espace.
En fait, avec la propulsion au plasma à faisceau magnétisé, ou mag-beam, des déplacements rapides vers des parties éloignées du système solaire pourraient devenir routiniers, a déclaré Robert Winglee, professeur aux sciences de la Terre et de l'espace à l'UW qui dirige le projet.
Actuellement, en utilisant la technologie conventionnelle et en s'adaptant aux orbites de la Terre et de Mars autour du soleil, il faudrait environ 2,5 ans aux astronautes pour se rendre sur Mars, mener leur mission scientifique et revenir.
"Nous essayons d'aller sur Mars et de revenir dans 90 jours", a déclaré Winglee. "Notre philosophie est que, si cela doit prendre deux ans et demi, les chances de réussite d'une mission sont assez faibles."
Mag-beam est l'une des 12 propositions qui ont commencé ce mois-ci à recevoir le soutien de l'Institut pour les concepts avancés de la National Aeronautics and Space Administration. Chacun obtient 75 000 $ pour une étude de six mois pour valider le concept et identifier les défis liés à son développement. Les projets qui franchissent cette étape sont admissibles à 400 000 $ de plus sur deux ans.
Selon le concept du faisceau magnétique, une station spatiale générerait un flux d'ions magnétisés qui interagiraient avec une voile magnétique sur un vaisseau spatial et le propulserait à travers le système solaire à des vitesses élevées qui augmenteraient avec la taille du faisceau plasma. Winglee estime qu'une buse de contrôle de 32 mètres de large générerait un faisceau de plasma capable de propulser un vaisseau spatial à 11,7 kilomètres par seconde. Cela se traduit par plus de 26 000 milles à l'heure ou plus de 625 000 milles par jour.
Mars est à une moyenne de 48 millions de kilomètres de la Terre, bien que la distance puisse varier considérablement selon l'endroit où les deux planètes se trouvent sur leurs orbites autour du soleil. À cette distance, un vaisseau spatial parcourant 625 000 miles par jour mettrait plus de 76 jours pour arriver sur la planète rouge. Mais Winglee travaille sur des moyens de concevoir des vitesses encore plus grandes afin que l'aller-retour puisse être accompli en trois mois.
Mais pour rendre ces vitesses élevées pratiques, une autre unité plasma doit être stationnée sur une plate-forme à l'autre extrémité du voyage pour appliquer les freins au vaisseau spatial.
"Plutôt qu'un vaisseau spatial devant transporter ces grosses unités de propulsion puissantes, vous pouvez avoir des charges utiles beaucoup plus petites", a-t-il déclaré.
Winglee envisage que des unités soient placées autour du système solaire par des missions déjà prévues par la NASA. L'un pourrait être utilisé comme partie intégrante d'une mission de recherche à Jupiter, par exemple, puis laissé en orbite là-bas lorsque la mission est terminée. Les unités placées plus loin dans le système solaire utiliseraient l'énergie nucléaire pour créer le plasma ionisé; les plus proches du soleil pourraient utiliser l'électricité produite par les panneaux solaires.
Le concept du faisceau magnétique est né d'un effort antérieur que Winglee a mené au développement d'un système appelé propulsion plasma mini-magnétosphérique. Dans ce système, une bulle de plasma serait créée autour d'un vaisseau spatial et naviguerait avec le vent solaire. Le concept de faisceau magnétique supprime la dépendance au vent solaire, le remplaçant par un faisceau plasma dont la force et la direction peuvent être contrôlées.
Une mission de test à faisceau magnétique pourrait être possible d'ici cinq ans si le soutien financier reste constant, a-t-il déclaré. Le projet figurera parmi les sujets abordés lors de la sixième réunion annuelle de la NASA Advanced Concepts Institute, mardi et mercredi, au Grand Hyatt Hotel de Seattle. La réunion est gratuite et ouverte au public.
Winglee reconnaît qu'il faudrait un investissement initial de milliards de dollars pour placer des stations autour du système solaire. Mais une fois en place, leurs sources d'énergie devraient leur permettre de générer du plasma indéfiniment. Le système permettrait en fin de compte de réduire les coûts des engins spatiaux, car les embarcations individuelles n'auraient plus à transporter leurs propres systèmes de propulsion. Ils se mettraient rapidement en marche avec une forte poussée d'une station plasma, puis rouleraient à grande vitesse jusqu'à ce qu'ils atteignent leur destination, où ils seraient ralentis par une autre station plasma.
"Cela faciliterait une présence humaine permanente dans l'espace", a déclaré Winglee. "C’est ce que nous essayons d’atteindre."
Source d'origine: communiqué de presse de l'Université de Washington
