Didier de Plaige

Aller sur Mars en 40 jours ?

février 17th, 2010 Posted in Fevrier 2010

C'est ce que pense pouvoir réaliser Franklin R. Chang-Diaz, physicien astronaute américain d’origine costaricienne, ayant déjà participé à 7 missions à bord de la navette spatiale américaine.

Ce physicien diplômé en physique des plasmas au MIT (Massachusetts Institute of Technology) en 1977, poursuit depuis des recherches sur la propulsion au plasma et a mis au point le moteur VASIMR (Variable Specific Impulse Magnetoplasma Rocket), une fusée magnétoplasma à impulsion spécifique variable.

Le principe de ce moteur révolutionnaire consiste à chauffer, grâce à un réacteur nucléaire, du gaz argon à plusieurs millions de degrés et créer ainsi un plasma. Pour éviter que les hautes températures de ce plasma ne fassent fondre les parois du moteur dans lequel il est généré, un champ magnétique empêche qu'il puisse rentrer en contact avec elles.

Le plasma est ensuite accéléré à travers une bobine électromagnétique et il est éjecté à travers une tuyère de diamètre variable qui déterminera la puissance de poussée voulue.

Franklin Ramon Chang-Diaz

En fonction de l’utilisation de ce type de moteur, la puissance électrique nécessaire peut varier de quelques kilowatts pour une utilisation dans la banlieue terrestre à plusieurs mégawatts pour un vaisseau interplanétaire.

Selon la société Ad Astra Rocket fondée par Franklin R. Chang-Diaz, le moteur magnétoplasmique est particulièrement économe au niveau du carburant, car il n’aurait besoin que de 320 kg d'argon par an au lieu des 7 tonnes d'ergol utilisés par les vaisseaux Progress ou ATV pour faire exactement la même chose.

La NASA ne s’y est pas trompé et a signé un accord qui permet à Ad Astra Rocket d’installer à bord de l’ISS un prototype VF-200 pour tester pendant plusieurs mois le fonctionnement de ce moteur dans des conditions réelles.

Ce projet ne devrait aboutir qu’aux alentours de 2013. Le moteur ne pouvant fonctionner dans l’atmosphère terrestre, il sera tout d’abord transporté dans l’espace à bord d’une fusée classique.

Ce prototype, qui sera alimenté par les panneaux solaires et les réserves d'hydrogène de l'ISS, permettrait à terme et si les essais sont concluants, de maintenir la station spatiale internationale à une altitude optimale sans avoir recours aux actuels vaisseaux Progress pour la repositionner, et surtout sans carburant additionnel.

Suite à l’arrêt du programme Constellation de la NASA décidé par Barack Obama, on se rend compte que la découverte de nouveaux moyens de propulsion peut relancer l'aventure spatiale.

L'avenir de l’espace n’est définitivement plus lié aux seules agences gouvernementales mais les entreprises privés auront leur mot à dire dans les prochaines années.

Grâce à ce type de moteur, il est donc envisageable de raccourcir le voyage vers Mars à 40 jours (39 jours exactement) au lieu de 6 à 8 mois actuellement. Les avantages sont multiples : hormi le gain de temps cela permettrait de réduire le risque d’exposition aux radiations cosmiques auxquelles sont soumis les astronautes durant le trajet, ainsi que les conséquences néfastes que l’apesanteur fait subir au corps humain.

Chang-Diaz : "L'énergie nucléaire est définitivement la meilleure solution si nous voulons aller sur Mars". Cela signifie que VASIMR doit être intégré au nouveau projet Prometheus annoncé par la NASA, qui doit développer des générateurs nucléaires pour les futurs voyages spatiaux.

Schéma de VASIMR en coupe :


1. Le gaz neutre (hydrogène ou hélium) est injecté en entrée du dispositif.
2. Un tube en quartz recueille et confine ce gaz neutre avant son ionisation.
3. Une "antenne hélicon" spéciale pré-ionise le gaz (chauffage à 30.000 kelvins) à l'aide de radio-fréquences émises dans un champ magnétique axial (rayonnement hélicon excitant les électrons).
4. Le plasma est confiné à distance de la paroi par des solénoïdes entourant la chambre cylindrique, créant un champ magnétique axial dans l'enceinte.
5. Une "antenne ICRH" (Ion Cyclotron Resonant Heating) ionise totalement le plasma en le portant à très haute température (10 megakelvins) et génère un champ électrique induit qui accélère les ions en une trajectoire hélicoïdale vers la sortie. C'est le booster principal.
6. Une "tuyère magnétique" en sortie contrôle le jet de plasma en modelant axialement la trajectoire des ions.

Vasimr

dificultnspa, pour Ovnis-USA

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