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Espace

Conquête de l'espace : des moteurs à propulsion solaire envisageables vers 2050

Source d'énergie, gratuite, inépuisable et propre, le Soleil pourrait permettre après-demain la propulsion des engins spatiaux même si les techniques actuelles ne permettent d'envisager son utilisation avant plusieurs décennies. La propulsion solaire thermique, qui vient de faire l'objet d'un séminaire au Centre national d'études spatiales (CNES), à Paris, part d'un principe simple, que connaît tout enfant qui s'est amusé un jour à enflammer du papier en l'exposant aux rayons du Soleil concentrés par une loupe. La technique de l'héliothermie consiste à exploiter de cette manière l'énergie tirée du Soleil. Concrètement, il faut doter le véhicule spatial d'un ou deux grands réflecteurs (miroirs), qui focalisent les rayons en un point où cette énergie se transforme en une forte source de chaleur (de l'ordre de 2.000 degrés Celsius). Cette chaleur sert à chauffer un fluide (généralement de l'hydrogène liquide) et à générer des gaz qui, éjectés à forte vitesse par une tuyère, créent l'effet propulsif. Mais la poussée obtenue est insuffisante pour faire décoller une fusée du sol. Dans cette phase, la propulsion chimique conventionnelle reste indispensable. En revanche, pour des engins déjà en orbite (étages supérieurs de fusées, satellites, sondes interplanétaires...), cette technique présente "un potentiel très important", a souligné Michel Eymard, du CNES. Parmi les principales applications envisagées, le transfert de satellites géostationnaires (36.000 Km au-dessus de l'équateur) à partir d'une orbite de 350 à 1.500 km. Français, Américains, Russes y réfléchissent depuis des années, mais personne n'est pour l'instant parvenu à résoudre les problèmes techniques de base. "Malgré plusieurs annonces, aucun système n'a volé à ce jour", a rappelé Nicolas Bérend (ONERA), en évoquant plusieurs projets américains non aboutis, dont le démonstrateur SSE (Shooting Star Experiment), qui devait être expérimenté lors d'une mission de navette en 2000, ou le SOTV (Solar Orbit Transfert Vehicle). Un autre projet, STOTS (Solar Thermal Orbit Transfer System), destiné à aboutir à des "propositions concrètes", est à l'étude en Europe, a signalé Denis Estublier (ESA). Selon les participants, le plus mûr des projets semble être le SPPS (Solar Power-Propulsion System), du Centre de recherche russe Keldych, qui pourrait voler prochainement. Plus que de la propulsion elle-même, les problèmes viennent des dispositifs annexes, notamment des miroirs qui, en fonction des besoins d'alimentation en énergie, doivent mesurer plusieurs dizaines voire centaines de mètres carrés. Pour pouvoir les amener en orbite, la seule solution actuellement envisageable est le réflecteur gonflable. Mais à long terme, on peut imaginer que la réalisation d'un ascenseur spatial (voir article dans cette même rubrique) pourrait ouvrir de nouvelles perspectives à la propulsion solaire spatiale en permettant de mettre sur orbite, à un coût acceptable, des miroirs solaires de grande taille. Mais, comme l'a conclu Raymond Bec (CNES), organisateur du séminaire, l'objectif actuel n'est que d'élaborer, d'ici à 2010, des actions et recommandations et tracer les voies vers la réalisation de systèmes opérationnels, vers 2050.

CNES : http://www.cnes.fr/actualites/1index.htm

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