Un moteur ionique capable de récupérer son carburant dans l'atmosphère existe désormais : l'Agence spatiale européenne a en effet construit un prototype qui peut récupérer les molécules utiles à son fonctionnement en traversant simplement certaines couches de l'atmosphère. Une première mondiale.
À court terme, la réponse la plus simple à ce problème consiste à augmenter l’emport de xénon. Mais plus la masse de la charge utile augmente, plus cela coûte de l’argent : typiquement, il faudra peut-être employer un lanceur lourd et brûler d’importantes quantités de carburant classique pour simplement emmener l’engin dans l’espace.
Le moteur ionique a certains avantages sur un moteur spatial traditionnel. Toutefois, il est tributaire de la quantité de carburant qui est embarquée au départ. Quand tout le xénon a été consommé et ionisé, sa propulsion cesse.
Les moteurs ioniques n’existent pas que dans la science-fiction. L’industrie spatiale s’en sert déjà pour propulser des sondes ou des satellites.
Concrètement, l’Esa a mis au point un moteur ionique qui est capable de collecter son propre carburant en se baladant simplement dans l’atmosphère pour y collecter certains gaz. « Cela ouvre la voie à des satellites volant en orbite très basse pendant des années », observe l’Agence. Et cela vaut pour l’atmosphère terrestre comme pour d’autres, même très ténues, à l’image de l’atmosphère martienne.
Le prototype, qui est le premier du genre à exister indique l’Esa, a fait ses preuves dans une chambre sous vide. Il s’agissait de reproduire le même environnement que l’on trouve à 200 km d’altitude. « Il n’ y a pas de vannes ou de pièces complexes – tout fonctionne sur une base simple et passive. Il suffit d’alimenter les bobines et les électrodes pour obtenir un système de compensation de traînée extrêmement robuste », écrit l’Esa.
La démonstration s’est déroulée en trois étapes : d’abord, il y a eu une alimentation classique du moteur ionique avec du xénon. Ensuite, celui-ci a été partiellement remplacé par un mélange d’air composé d’oxygène et d’azote. La dernière phase a consisté à couper l’arrivée du xénon pour ne faire appel qu’à des molécules communes de l’atmosphère (l’oxygène et l’azote la composent à plus de 99 %).
Le moteur ionique éteint.Crédits : ESA
Crédit photo de la une : ESA
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