Démarrer à pas de tortue pour atteindre 400 000 km/h : l’incroyable pari physique de la NASA pour aller sur Mars
Imaginez embarquer pour Mars à bord d’un vaisseau qui démarre lentement, pour atteindre une semaine plus tard la vitesse impressionnante de 400 000 km/h. Ce scénario, qui semble tout droit sorti de la science-fiction, se dessine de plus en plus concrètement dans les laboratoires de la NASA. Les ingénieurs américains ont récemment testé avec succès un système de propulsion électrique de nouvelle génération. Ce moteur, utilisant de la vapeur de lithium métallique, a établi un record de puissance historique et promet de révolutionner l’exploration spatiale en réduisant la quantité de carburant nécessaire de 90 % par rapport aux fusées chimiques actuelles.
La propulsion électrique : la tortue qui dépasse le lièvre
Les fusées traditionnelles fonctionnent grâce à des réactions chimiques, brûlant une grande quantité de carburant en quelques minutes pour s’arracher à l’attraction terrestre. En revanche, la propulsion électrique, ou ionique, utilise de l’électricité pour ioniser un carburant et l’éjecter à des vitesses élevées. Bien que la poussée initiale soit faible et que le vaisseau accélère lentement, le moteur peut fonctionner en continu pendant des mois, permettant d’atteindre des vitesses de croisière stratosphériques tout en économisant jusqu’à 90 % de carburant.
Le record de la vapeur de lithium : 25 fois plus puissant que Psyché
La NASA a déjà des sondes équipées de moteurs ioniques, comme la mission Psyche, actuellement en route vers l’astéroïde 16 Psyche à une vitesse maximale estimée à 200 000 km/h. Pour transporter des humains et des charges lourdes, un changement d’échelle était nécessaire. En utilisant de la vapeur de lithium métallique comme carburant, le Jet Propulsion Laboratory (JPL) a franchi un cap :
- Un record à 120 kilowatts : Les tests ont validé un niveau de puissance 25 fois supérieur à celui des propulseurs de la sonde Psyche.
- Une résistance thermique extrême : Le moteur a montré sa capacité à fonctionner à des températures supérieures à 2 800 °C.
James Polk, chercheur principal au JPL, a déclaré : « C’est un moment crucial pour nous, car nous avons non seulement démontré le bon fonctionnement du propulseur, mais nous avons également atteint les niveaux de puissance visés. »
Le défi du gigantisme et des mégawatts
Malgré ces avancées, le chemin vers Mars reste complexe. Pour propulser un véhicule spatial habité, capable de transporter les astronautes, l’eau, la nourriture et les modules de survie, la NASA estime qu’il faudra atteindre une puissance globale de 2 à 4 mégawatts, répartie sur plusieurs propulseurs fonctionnant simultanément. Ces moteurs devront fonctionner sans interruption pendant plus de 23 000 heures, soit environ 2,6 ans, le temps total requis pour une mission martienne complète.
L’introduction de ce système à vapeur de lithium pourrait alléger le poids du carburant au décollage, modifiant ainsi les prévisions et réduisant le temps passé par l’humanité dans l’espace.
Source : NASA/JPL
