Les voiles solaires deviennent un outil encore plus puissant pour l’exploration spatiale

Les scientifiques affirment que nous pouvons envoyer des sondes alimentées par laser dans l’espace lointain avec les technologies actuelles.

Une impression d’artiste de la voile solaire de Breakthrough Starshot.

En théorie, une voile solaire alimentée par laser – en cours de développement par une société appelée Breakthrough Starshot – sera capable d’atteindre Alpha Centauri dans 20 ans.

Toutefois, la mission, dont le coût s’élève à 100 millions de dollars, repose sur de nouvelles avancées dans le domaine des technologies laser qui lui permettront à terme d’alimenter un engin spatial léger à 20 % de la vitesse de la lumière.

Une nouvelle étude menée par des chercheurs de l’université de Californie suggère que les technologies de voilure lumineuse pourraient être utilisées pour propulser de minuscules engins spatiaux dans notre système solaire et au-delà.

Le vol par la lumière

L’un des grands obstacles auxquels la mission Starshot est confrontée est qu’elle nécessite un réseau de lasers au sol de 0,4 km² et d’une puissance de 100 gigawatts. Il s’agirait du laser le plus puissant créé dans l’histoire.

La nouvelle étude révèle qu’un réseau laser plus simple, ne mesurant qu’environ 10 mètres de large et d’une puissance comprise entre 100 kilowatts et 10 mégawatts, pourrait tout de même améliorer considérablement les capacités de l’humanité à explorer le cosmos, en atteignant des vitesses bien supérieures à celles des fusées traditionnelles.

Dans une interview accordée à Space.com, l’auteur principal de l’étude, Artur Davoyan, spécialiste des matériaux à l’université de Californie à Los Angeles, a déclaré que “de tels lasers peuvent être construits dès aujourd’hui avec un investissement relativement faible. Nous n’avons pas besoin d’attendre qu’un laser de 100 gigawatts soit disponible”.

“Notre travail est la première étape vers des missions interplanétaires et dans l’espace profond rapides et peu coûteuses”, ont-ils poursuivi. “Nous voyons qu’un nouveau modèle d’exploration spatiale peut émerger, où les utilisateurs individuels, qui n’ont généralement pas accès à l’espace, pourraient désormais dépenser seulement quelques milliers de dollars et lancer une véritable mission dans l’espace lointain.”

Réduire radicalement le temps de voyage vers Mars

Breakthrough Starshot enverrait un vaisseau spatial extrêmement léger en direction d’Alpha Centauri. Il pèserait à peu près un gramme, de sorte qu’il pourrait atteindre des vitesses suffisamment élevées pour atteindre l’étoile au cours de notre vie.

En revanche, la nouvelle étude a calculé la distance que des engins spatiaux similaires pourraient parcourir dans un délai raisonnable autour de notre système solaire. Ils ont constaté, par exemple, qu’un vaisseau spatial de 0,9 gramme doté d’une voile de 10 cm seulement pourrait atteindre des vitesses d’environ 180 200 km/h, ce qui lui permettrait d’atteindre Mars en 20 jours seulement. À titre de référence, le rover Persévérance de la NASA a mis 200 jours pour atteindre la planète rouge.

Les missions Lightsail sont alimentées par la puissance de propulsion des photons ou de la lumière, et une mission de ce type, appelée LightSail 2, est déjà en orbite autour de la Terre, alimentée uniquement par la lumière du soleil. Dans une récente interview accordée à IE, le président de la Planetary Society, Bill Nye, a déclaré que la mission avait complètement “dépassé” ses attentes. La nouvelle étude fournit une autre indication que les voiles légères joueront un rôle clé dans l’avenir de l’exploration spatiale.

L’étude a été publiée dans ACS Publications.

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Source : Interesting Engineering – Traduit par Anguille sous roche