Des vaisseaux à voile vogueront-ils bientôt dans l’espace?

Au Centre aérospatial Marshall à Huntsville, dans l’Etat de l’Alabama, les scientifiques ont entamé les essais d’un système de propulsion potentiellement révolutionnaire, nommé HERTS E-Sail. Il pourrait permettre aux engins spatiaux d’atteindre l'héliopause beaucoup plus rapidement qu’auparavant.

Les résultats des tests fourniront les données de modélisation nécessaires de ce système prometteur, dont le nom signifie Heliopause Electrostatic Rapid Transit System (littéralement Système de transport rapide électrostatique de l'héliopause ou HERTS). Le concept prévoit l’élaboration d’un système sans moteur – une voile électrostatique capable d’exploiter le vent solaire pour propulser l’engin spatial vers l’héliopause, la limite où le vent solaire du Soleil est arrêté par le milieu interstellaire.

"Le Soleil expulse beaucoup de protons et d’électrons qui forment le vent solaire, dont la vitesse est énorme – de 400 à 750 kilomètres par seconde", explique Bruce Wiegmann, ingénieur du Centre aérospatial Marshall de la Nasa et chercheur principal du projet HERTS E-Sail.

"Notre voile solaire utiliserait ces protons pour propulser le vaisseau spatial", a-t-il ajouté.

Le concept prévoit la construction d’une large voile de forme circulaire, qui comprendra de 10 à 20 fils en aluminium chargés électriquement, s'étendant vers l'extérieur depuis le centre de l'engin spatial. Cette construction sera en mesure de repousser les protons rapides du vent solaire. Selon le concept, cet échange d’énergie cinétique, à son tour, fournira la poussée de l'engin spatial. Chaque fil sera extrêmement mince, de seulement 1 millimètre, et dans le même temps très long – près de 20 kilomètres.

Le pilotage d’un tel engin pourrait être réalisé en modulant la tension de chaque fil individuellement pendant que le véhicule spatial effectue des rotations. En appliquant différentes niveaux de force sur les différentes parties de l'E-Sail, les ingénieurs pourront piloter le vaisseau spatial de façon similaire aux voiles d'un bateau classique.

"L'équipe a étudié le concept, et il est devenu clair que la construction est flexible et adaptable. En fonction de l’objectif, on peut changer la longueur des fils, leur quantité et le niveau de tension pour adapter la voiles à tel ou tel besoin — mission planétaire intérieure, planétaire extérieure ou le voyage vers l’héliopause. L’E-Sail est très échelonnable", a déclaré M. Wiegmann.

Les scientifiques estiment que la nouvelle technologie permettra d’atteindre les confins du système solaire beaucoup plus rapidement que la sonde spatiale Voyager, dont le voyage a pris 35 ans. Le but du projet HERTS est de faire le même voyage en moins d'un tiers de ce temps.