La NASA a franchi une étape technologique importante avec des progrès sur une forme expérimentale de propulsion d’engin spatial utilisant le rayonnement solaire.
L’agence spatiale a déployé avec succès l’un des quatre quadrants identiques d’un énorme voile solaire dans les installations de Redwire Space à Longmont, Colorado, le 30 janvier. La démonstration a constitué un grand pas en avant vers l’utilisation d’un jour de la technologie dans l’espace et, plus loin dans le futur, vers l’utilisation du concept de transport dans l’espace lointain.
« Il s’agissait d’une dernière étape majeure sur le terrain avant qu’il ne soit prêt à être proposé pour des missions spatiales », a déclaré Les Johnson, technologue à la NASA, dans un communiqué. déclaration. « La prochaine étape est que les scientifiques proposent l’utilisation de voiles solaires dans leurs missions. Nous avons atteint notre objectif et démontré que nous sommes prêts à voler. »
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De la même manière qu’un voilier utilise le vent pour se propulser, la voile solaire exploite et réfléchit la lumière du soleil pour générer sa propulsion. Les particules de lumière, appelées photons, n’ont pas de masse, mais lorsqu’elles rebondissent sur une surface réfléchissante telle que le matériau en forme de feuille d’une voile solaire, elles lui transmettent une partie de leur élan. Dans le vide de l’espace et avec suffisamment de photons, une grande quantité d’énergie peut être transférée à une voile solaire au fil du temps.
Lorsqu’il est utilisé dans un système solaire dans lequel le rayonnement solaire est abondant, une voile solaire peut continuer à absorber cet élan pour accélérer tant que la lumière s’y reflète. Cela signifie que les engins propulsés par des voiles solaires peuvent atteindre des vitesses très élevées, bien plus rapides qu’une fusée chimique – du moins en théorie.
Les avantages majeurs des voiles solaires sont qu’elles ne nécessitent pas de carburant et qu’elles sont très légères. Cela rend la technologie adaptée aux missions de faible masse sur de nouvelles orbites. Il s’agit notamment d’orbites destinées à étudier la météorologie spatiale et ses effets sur la Terre, ou à des études avancées des pôles nord et sud du soleil, selon la NASA.
La voile mesurera 17 780 pieds carrés (1 652 mètres carrés) une fois entièrement déployée. Il est constitué d’un matériau polymère recouvert d’aluminium d’une épaisseur de 2,5 microns, soit moins que la largeur d’un cheveu humain.
Les voiles solaires ont pris de l’ampleur ces dernières années. La première voile solaire à voler avec succès fut le cerf-volant interplanétaire accéléré par le rayonnement solaire de l’Agence japonaise d’exploration spatiale (IKAROS) vaisseau spatial en 2010. Les missions ultérieures ont inclus le vaisseau spatial de la NASA NanoSail-D et Lightsail 1 et Voile lumineuse 2 missions.
Cette technologie pourrait bientôt propulser des missions spatiales de longue durée et à faible coût et même contribuer à accélérer les missions. au-delà du système solaire. Johnson, de la NASA, a ajouté que les lasers pourraient même être utilisés pour accélérer les voiles solaires à des vitesses élevées.
« À l’avenir, nous pourrions placer de gros lasers dans l’espace qui éclaireraient les voiles lorsqu’elles quitteront le système solaire, les accélérant à des vitesses de plus en plus élevées, jusqu’à ce qu’elles aillent assez vite pour atteindre une autre étoile dans un délai raisonnable. temps », a déclaré Johnson dans le communiqué.
La Direction des missions scientifiques de la NASA a financé la technologie de voile solaire de Redwire pour atteindre un nouveau niveau de préparation technologique, ou TRL 6, ce qui signifie qu’elle est prête à recevoir des propositions pour des missions spatiales. L’échelle TRL 1 à 9 représente le stade de développement d’une technologie, TRL 9 signifiant que le système a fait ses preuves grâce à des opérations de mission réussies et est considéré comme pleinement mature et opérationnel.
Le projet est dirigé par le Marshall Space Flight Center de la NASA à Huntsville, en Alabama. Le maître d’œuvre Redwire a développé les mécanismes de déploiement et les bômes, le sous-traitant NeXolve de Huntsville fournissant la membrane de voile. Marshall a développé des algorithmes permettant de contrôler et de naviguer avec la voile lorsqu’elle vole dans l’espace.
