Un système de propulsion nouvellement proposé pourrait théoriquement téléporter un vaisseau spatial lourd à l’extérieur des limites de notre système solaire en moins de 5 ans – un exploit qui a pris 35 ans à la sonde historique Voyager 1.
Le concept, connu sous le nom de propulsion à faisceau de pastilles, a reçu une subvention initiale de 175 000 $ US de la NASA pour un développement ultérieur plus tôt cette année.
Pour être clair, le concept n’existe actuellement pas bien au-delà des calculs sur papier, nous ne pouvons donc pas être trop excités pour l’instant.
Pourtant, il a attiré l’attention non seulement en raison de son potentiel à nous faire pénétrer dans l’espace interstellaire au cours d’une vie humaine – ce que les fusées traditionnelles à combustible chimique ne peuvent pas – mais aussi parce qu’il prétend pouvoir le faire avec des engins beaucoup plus gros.
“Cette proposition examine une nouvelle architecture de propulsion pour le transit rapide de charges utiles lourdes (1 tonne et plus) à travers le système solaire et vers le milieu interstellaire”, explique le chercheur principal à l’origine de la proposition, l’ingénieur aérospatial Artur Davoyan de l’Université de Californie à Los Angeles. .
Le concept de faisceau de granulés a été en partie inspiré de l’initiative Breakthrough Starshot, qui travaille sur un système de propulsion «light-sail». Avec l’aide de millions de lasers, une minuscule sonde serait théoriquement capable de naviguer jusqu’à Proxima Centauri voisine en seulement 20 ans.
La nouvelle proposition commence par une idée similaire – jeter du carburant sur une fusée au lieu de la faire exploser – mais elle examine comment déplacer des objets plus gros. Après tout, une petite sonde n’est pas nécessairement ce dont nous avons besoin si nous voulons un jour explorer, ou coloniser nous-mêmes, les mondes extérieurs à notre système solaire.
Pour fonctionner, le système de propulsion conceptuel nécessite deux engins spatiaux – un qui part pour l’espace interstellaire et un qui se met en orbite autour de la Terre.
Le vaisseau spatial en orbite autour de la Terre tirerait un faisceau de minuscules particules microscopiques sur le vaisseau spatial interstellaire.
Ces particules seraient chauffées par des lasers, provoquant la fusion d’une partie d’entre elles en plasma qui accélère davantage les pastilles, un processus connu sous le nom d’ablation laser.
Illustration du fonctionnement du système de propulsion à faisceau de pastilles. (Artur Davoyan)
Ces pastilles pourraient atteindre 120 km/seconde (75 miles/seconde) et frapper la voile du vaisseau spatial interstellaire ou repousser un aimant à l’intérieur, aidant à propulser le vaisseau spatial à des vitesses énormes qui le laisseraient sortir de notre héliosphère – la bulle du vent solaire autour de notre système solaire.
“Avec le faisceau de pastilles, les planètes extérieures peuvent être atteintes en moins d’un an, 100 UA [astronomical unit] dans environ 3 ans et une lentille de gravité solaire à 500 UA dans environ 15 ans », explique Davoyan.
Pour le contexte, une UA, qui signifie «unité astronomique», représente approximativement la distance entre la Terre et le Soleil, soit environ 150 millions de km (93 millions de miles).
Il a fallu 35 ans de voyage à la sonde Voyager 1 pour traverser l’espace interstellaire en 2012, à environ 122 UA de distance.
Selon les projections actuelles, un vaisseau spatial à faisceau de pastilles pesant 1 tonne pourrait faire de même en moins de 5 ans.
Davoyan a expliqué à Matt Williams de Universe Today en février que son équipe avait adopté l’approche des granulés, plutôt que d’utiliser simplement des lasers comme d’autres projets de voile, car les granulés peuvent être propulsés par des lasers de relativement faible puissance.
Dans leurs projections actuelles, seul un faisceau laser de 10 mégawatts pourrait être utilisé.
“Contrairement à un faisceau laser, les pastilles ne divergent pas aussi rapidement, ce qui nous permet d’accélérer un vaisseau spatial plus lourd”, a déclaré Davoyan à Williams.
“Les pastilles, étant beaucoup plus lourdes que les photons, transportent plus d’élan et peuvent transférer une force plus élevée à un vaisseau spatial.”
Bien sûr, tout cela n’est que pure spéculation pour l’instant. Mais la phase I de la subvention Innovative and Advanced Concepts (NIAC) de la NASA aidera.
Le projet était l’un des 14 financés à ce stade précoce, et la prochaine étape consistera à démontrer la preuve de concept à l’aide d’expériences.
“Dans l’effort de la phase I, nous démontrerons la faisabilité du concept de propulsion proposé en effectuant une modélisation détaillée des différents sous-systèmes de l’architecture de propulsion proposée et en réalisant des études expérimentales de preuve de concept”, a déclaré Davoyan.
Nous suivrons l’évolution de près.
