Une fusée express pour aller sur Mars en 39 jours ?

Je cite : « Car VASIMIR signifie « moteur à propulsion magnéto plasmique à impulsion spécifique variable ». En clair, le principe est d’abord de chauffer du gaz argon à très haute température, ce qui permettrait d’obtenir un rayon de plasma, c’est-à-dire une matière chargée électriquement et donc potentiellement très énergétique. Le plasma sera ensuite accéléré puis éjecté à travers une bobine électromagnétique de diamètre variable permettant d’obtenir une poussée plus ou moins forte selon son degré d’ouverture. »

Autrement dit, c’est un moteur ionique.

Mais 39 jours seulement, c’est bien court. En effet, selon la distance rectiligne minimale et maximale de Mars par rapport à la Terre, la durée du voyage indique par calcul que la vitesse moyenne de la fusée est comprise entre 16,3 et 118,7 km/s. Ce qui est effectivement plus rapide que les sondes spatiales habituelles. Mais dans l’espace, les engins spatiaux ne se déplacent jamais en ligne droite, mais en suivant une courbe qui est une mise en orbite. Par exemple, la sonde Rosetta a atteint la comète Tchouri en suivant une trajectoire courbe, selon une orbite autour du soleil, et en frôlant l’orbite le la comète pour s’en approcher. Pour Mars et les autres planètes, c’est pareil. Ainsi, pour atteindre Mars, la fusée n’aura pas une trajectoire rectiligne, mais suivant une orbite elliptique dont le soleil est le foyer.

Petite précision : si la fusée à moteur ionique dépasse 42,1 km/s (vitesse de libération du soleil), elle quitte le système solaire en échappant à son attraction gravitationnelle, au point de louper Mars, et de dériver inexorablement dans l’espace dans lequel personne n’entendra les cosmonautes crier…

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L’estimation de la vitesse de la fusée vers Mars que j’ai donnée ne vaut que pour une trajectoire rectiligne. Une trajectoire qui se rapproche d’un arc de cercle suggère une distance jusqu’à 3 fois plus grande environ, ce qui triple la vitesse théorique de la fusée si la durée du voyage se limite à 39 jours. Cela laisse donc une possibilité pour que la vitesse théorique de la fusée ionique dépasse la vitesse de libération du système solaire, ce qui ne rend pas le voyage crédible pour une si courte durée, bien que le principe du moteur ionique est réellement intéressant et prometteur.

Il y a une différence entre deux orbites qui se coupent entre elles, comme dans le cas de la mission Rosetta et la comète Tchouri (pour réaliser une approche précise et en douceur), et un tir direct vers une cible (dans pareil cas, le projectile atteint sa cible, pour être détruit à l’impact, ou alors il râte sa cible)…

Des doutes sur la trajectoire et sa durée, mais aussi sur les détails technologiques concernant le moteur.

Je cite : « En clair, le principe est d’abord de chauffer du gaz argon à très haute température, ce qui permettrait d’obtenir un rayon de plasma, c’est-à-dire une matière chargée électriquement et donc potentiellement très énergétique. Le plasma sera ensuite accéléré puis éjecté à travers une bobine électromagnétique de diamètre variable permettant d’obtenir une poussée plus ou moins forte selon son degré d’ouverture. Un moteur révolutionnaire qui pourrait être alimenté grâce à un réacteur nucléaire. »

Pour qu’un moteur ionique soit efficace, il doit pouvoir éjecter énormément de plasma en masse, mais aussi à grande vitesse. Une poussée de 1 N (newton) correspond à une éjection de 1kg d’argon par seconde et à une vitesse d’éjection de 1 m/s. Je vous laisse estimer l’ampleur des moyens énergétiques et la charge utile en argon (et son coût !) pour rendre le projet possible. Et le réacteur nucléaire embarqué ? Quelle est sa masse ? Et sa capacité de puissance ?

Nous verrons bien ce que l’avenir réserve à propos du moteur ionique, en suivant les projets futurs qui se réaliseront. La réalité est souvent moins spectaculaire que l’enthousiasme futuriste…

Copyright 2015 John Philip C. Manson

 

 

 

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