Pour prévoir une mission habitée sur Mars, parmi tous les défis technologiques et humains, il y a une variable clé : la durée du voyage. Espérer envoyer des humains dans l’espace pendant plusieurs années, si loin de chez eux, et sans possibilité de revenir d’urgence, semble extrêmement compliqué.
C’est pourquoi la Nasa travaille sur différentes méthodes de propulsion qui pourraient réduire la durée de trajet, et dans un communiqué, l’Agence spatiale américaine a présenté sa dernière innovation : un moteur au lithium.
Du gaz de lithium comme solution miracle ?
En réalité, ce type de solution est loin d’être nouvelle. Dès les années 1960, la Nasa travaillait déjà sur ces types de moteurs reposant sur l’utilisation d’un champ magnétique destiné à accélérer le plasma de lithium, et ainsi provoquer une poussée importante avec relativement peu de carburant utilisé.
Pour résumer, le lithium est ici présent sous forme de gaz ionisé, ou plasma. Lorsqu’il interagit avec un champ magnétique et un courant électrique, il accélère et finit par s’échapper par une tuyère à la manière d’un moteur classique.
La Nasa annonce que des tests pratiqués le 24 février dernier lui ont fourni une avancée importante dans ce domaine. Un moteur de ce type, dit électromagnétique et fonctionnant à base de gaz de lithium a été allumé. Il a atteint des niveaux de puissance jamais atteints sur d’autres tests aux États-Unis.
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Alors que toute l’attention du grand public est en ce moment dirigée vers la Lune avec l’avenir du programme Artémis et la construction future d’une base lunaire, le. nouvel administrateur de la Nasa, Jared Isaacman, a remis les choses à plat. « À la Nasa, nous travaillons sur beaucoup de choses à la fois, et nous n’avons pas perdu Mars de vue. Les bonnes performances de notre moteur dans ce test montre de réels progrès dans l’envoi d’astronautes américains pour se poser sur la Planète rouge. »
Plus puissant que le plus puissant des moteurs électriques
Ces tests ont consisté en cinq allumages du moteur. Cela a permis à l’électrode en tungstène placée au milieu de monter à une température de 2 800 degrés, et la puissance électrique a atteint les 120 kilowatts. Ce qui a été rendu possible grâce aux installations du JPL (Jet Propulsion Laboratory) qui permettent d’arriver à ces puissances et ces températures très élevées.
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Ce type de moteur aurait un avantage certain sur les propulsions chimiques classiques, car il consommerait jusqu’à 90 % de carburant en moins pour des résultats équivalents. Mieux, il serait également bien plus rapide que d’autres moteurs électriques, comme celui utilisé sur la mission Psyche par exemple, qui repose sur l’énergie solaire.
La sonde Psyche est en route vers l’astéroïde du même nom. © 24K-Production, Adobe Stock
Par exemple, dans les tests réalisés au JPL, la puissance atteinte était 25 fois supérieure à celle de Psyche, qui est pourtant actuellement le moteur électrique le plus puissant en activité dans l’espace.
La Nasa espère atteindre les 500 kilowatts, voire jusqu’à 1 mégawatt avec de futurs tests. Sachant que pour une mission humaine vers Mars, il faudrait une puissance entre 2 et 4 mégawatts et, surtout, des composants capables de résister à une importante chaleur.
Les défis techniques sont encore nombreux, mais en ligne de mire, il y a la possibilité d’un voyage sur Mars en à peine quelques mois, ce qui serait une avancée majeure pour ces futures missions.