Une nouvelle ère pour la propulsion spatiale ? Un moteur ionique vingt‑cinq fois plus puissant que le meilleur modèle actuel de la NASA vient d’être testé avec succès en laboratoire. Cette technologie, qui combine champs électromagnétiques et lithium vaporisé, pourrait un jour emmener des astronautes relativement rapidement vers Mars.
Les moteurs ioniques fonctionnent très différemment des propulseurs chimiques classiques. Au lieu de brûler un carburant, ils utilisent des champs électriques pour accélérer des particules chargées, créant ainsi une poussée. Bien que lente au début, cette poussée s’accumule progressivement pour atteindre des vitesses élevées. Et surtout, ces moteurs consomment 90 % de carburant en moins, ce qui allège les vaisseaux et réduit les coûts de lancement.
Crédit: NASA/JPL
Le prototype testé est un propulseur magnétoplasmodynamique alimenté au lithium. Il génère de puissants courants électriques qui interagissent avec un champ magnétique pour accélérer les ions lithium. Ce nouveau moteur, installé dans une chambre à vide de huit mètres de long, a effectué cinq tirs d’essai le 24 février, atteignant 120 kilowatts de puissance. Cela représente vingt‑cinq fois la puissance du moteur ionique de la mission Psyche, jusqu’ici le plus performant. De plus, le lithium se condense facilement sur les parois de la chambre à vide, ce qui simplifie les tests au sol.
« C’est la première fois aux États‑Unis qu’un système de propulsion électrique fonctionne à des niveaux de puissance aussi élevés », a déclaré Jared Isaacman, administrateur de la NASA. Dans la foulée, l’équipe du JPL vise maintenant une puissance comprise entre 500 kilowatts et un mégawatt dans les années à venir, avec un objectif final de quatre mégawatts. Plusieurs de ces moteurs pourraient alors propulser un vaisseau habité vers la Planète rouge.
Jusqu’à présent, les missions utilisant des moteurs ioniques tiraient leur énergie du Soleil grâce à des panneaux solaires. Mais cette méthode a deux inconvénients: elle ne permet pas d’opérer loin du Soleil, et la puissance produite reste limitée sans des panneaux gigantesques. C’est pourquoi la NASA développe un projet de propulsion nucléaire spatiale, Space Reactor‑1 Freedom, qui embarquera un petit réacteur à fission pour fournir plus d’énergie.
Ce réacteur nucléaire devrait être lancé fin 2028, emportant une flottille de mini‑drones vers Mars. Bien que Space Reactor‑1 Freedom utilise pour l’instant un moteur ionique classique au xénon, l’idée est de combiner à terme cette source d’énergie nucléaire avec les nouveaux propulseurs au lithium. Cette synergie pourrait donner naissance aux moteurs capables d’emmener les premiers humains sur Mars.
Les moteurs ioniques existent depuis les années 1960, mais ce n’est qu’avec la mission Deep Space 1 en 1998 qu’ils ont été employés au‑delà de l’orbite terrestre. Depuis, ils ont propulsé des missions comme Dawn vers Cérès et Vesta, Hayabusa 2, DART, SMART‑1 ou BepiColombo. Avec le développement de la propulsion nucléaire et du nouveau moteur ionique au lithium, cette technologie pourrait faire un bond de géant.
