Un scientifique a suggéré qu'un nouveau type d'entraînement de fusée qui copie le mécanisme derrière une éruption solaire pourrait également transporter les humains au-delà de notre système solaire.
Le concept a été proposé par Fatima Ebrahimi, chercheur principal en physique au Princeton Plasma Physics Laboratory (PPPL) dans le New Jersey. Le propulseur enverrait des champs magnétiques depuis l'arrière de la fusée pour la propulser vers l'avant. Actuellement, les propulseurs à plasma testés dans l'espace pour déplacer des particules reposent sur des champs électriques.
Comme une éruption solaire
Le nouveau concept accélérerait les particules en utilisant le reconnexion magnétique (processus que l'on retrouve dans tout l'univers, y compris à la surface du Soleil, où il déclenche le phénomène de l'éruption solaire). Dans ce processus, les lignes de champ magnétique convergent, se séparent soudainement puis se rejoignent, générant beaucoup d'énergie. La reconnexion est le principe qui se déroule également au sein tokamak réacteurs à fusion nucléaire actuellement à l'étude.
"Je travaille sur ce projet depuis un moment", explique Ebrahimi, auteur d'un article détaillant l'idée dans le Journal de physique des plasmas.
"J'ai eu l'idée en 2017 alors que j'étais assis sur un pont et que je réfléchissais aux similitudes entre un échappement de voiture et les particules d'échappement à grande vitesse créées par la National Spherical Torus Experiment (NSTX) de PPPL."
Pendant son fonctionnement, ce tokamak produit des bulles magnétiques appelées plasmoïdes qui se déplacent à une vitesse d'environ 20 kilomètres par seconde - quelque chose de très similaire à une belle poussée.
Plus rapide que jamais
Les propulseurs à plasma actuels qui utilisent des champs électriques pour propulser des particules ne peuvent produire qu'une faible impulsion spécifique. Des simulations informatiques ont montré que le nouveau concept de groupe motopropulseur à plasma pouvait générer des gaz d'échappement à des vitesses de centaines de kilomètres par seconde. 10 fois plus rapide que ceux des autres moteurs.
"Cette vitesse dans un vaisseau spatial pourrait amener les planètes extérieures à la portée des astronautes."
Les voyages sur de longues distances prennent des mois ou des années car l'impulsion spécifique des moteurs chimiques de la fusée est très faible, de sorte que le véhicule met un certain temps à prendre de la vitesse. Les propulseurs "Solar flare" basés sur la reconnexion magnétique pourraient éventuellement accomplir des missions longue distance en beaucoup moins de temps.
Fusée 'Solar flare', un concept totalement innovant
Il existe trois différences principales entre le concept de groupe motopropulseur d'Ebrahimi et d'autres appareils. Le premier est qu'en modifiant la force des champs magnétiques, vous pouvez augmenter ou diminuer la quantité de poussée. Deuxièmement, le nouveau propulseur produit un mouvement en expulsant à la fois des particules de plasma et de plasmoïdes, ajoutant de la puissance à la propulsion. EnfinContrairement aux concepts de propulseur à champ électrique, les champs magnétiques de la fusée d'Ebrahimi qui imitent les mécanismes d'une éruption solaire permettent au plasma d'être composé d'atomes lourds ou légers.
Alors que d'autres propulseurs nécessitent du gaz lourd, constitué d'atomes comme le xénon, les scientifiques peuvent préférer le gaz léger dans certains cas, car les atomes plus petits peuvent se déplacer plus rapidement.
Cette fusée de type éruption solaire est directement issue de la recherche sur l'énergie de fusion nucléaire. Les réacteurs du futur comme ITER n'ont pas encore commencé à nous alimenter et inspirent déjà des technologies révolutionnaires dans d'autres domaines comme l'exploration spatiale.
