Espace: Vers les étoiles à la voile - La NASA teste une nouvelle voile solaire comme système de propulsion

L'Advanced Composite Solar Sail System (ACS3), lancé le 23 avril depuis la Nouvelle-Zélande, est tout juste de la taille d'un four à micro-ondes, mais pourrait révolutionner l'exploration spatiale grâce à une technique de voile économe en carburant et permettre des missions de longue durée jusqu'ici impossibles. Pour vaincre la force d'attraction terrestre avec la technique de fusée traditionnelle, il faut beaucoup de carburant. Le carburant nécessaire au lancement représente environ 90 % de la masse d'une fusée. Pour continuer à accélérer dans l'espace, il n'y a donc pratiquement plus de réserves disponibles. En outre, chaque gramme de carburant supplémentaire réduit la charge utile. La NASA et d'autres agences spatiales travaillent donc depuis des années à la propulsion d'engins spatiaux à l'aide du vent solaire. L'idée est simple : le soleil envoie un flux continu de particules dans l'espace, si l'on équipe le véhicule spatial d'un réflecteur, l'impulsion des photons peut être utilisée pour la propulsion. L'énergie de chaque photon est certes minuscule, mais avec un réflecteur de taille correspondante et suffisamment de temps, il est possible d'atteindre des vitesses énormes - et ce, sans consommer de carburant.

La position de la voile contrôle l'orbite

C'est précisément cette technique qui équipe l'Advanced Composite Solar Sail System de la NASA. Pour le lancement, le satellite a besoin d'une fusée conventionnelle. Une fois en orbite à 1000 kilomètres d'altitude, une voile solaire de 80 mètres carrés doit être déroulée. Ensuite, l'ACS3 doit pouvoir influencer son orbite uniquement en modifiant la position de la voile. La mission vise à améliorer l'efficacité et la fiabilité des voiles solaires grâce à l'utilisation de nouveaux matériaux. Par rapport aux constructions traditionnelles en métal, elles sont plus légères, plus flexibles et plus résistantes aux variations extrêmes de température dans l'espace.

Un autre avantage des flèches en PRFC réside dans leur compacité avant le lancement. Comme l'a souligné Alan Rhodes, ingénieur système en chef de la mission au Ames Research Center de la NASA, "sept mètres de flèche déployable peuvent être enroulés dans une forme qui tient dans la main". Cette caractéristique les rend idéales pour le transport dans l'espace et ouvre de nouvelles possibilités pour les missions futures. Par exemple vers des lunes couvertes de glace comme Europe ou Encelade, où pourraient régner des conditions propices à la vie extraterrestre. Jusqu'à présent, de telles destinations étaient difficiles à atteindre, car les sondes spatiales devaient emporter beaucoup de carburant et effectuer les manœuvres nécessaires.

Un aspect particulièrement fascinant de cette mission est la visibilité de la voile solaire depuis la Terre. Une fois entièrement déployée, la voile brillera autant que Sirius - l'étoile la plus brillante du ciel nocturne.

Lattes de voile selon le même principe

L'idée de profilés enroulables devrait être familière aux navigateurs, par exemple les profilés développés par Harken et Rutgerson fonctionnent bien. Roller-Battens selon un principe similaire. Les lattes de voile pour les voiles d'avant enroulées n'utilisent toutefois pas de stratifié en fibres de carbone, mais seulement une bande d'acier inoxydable bombée. Une autre application est la gaffe enroulable et l'antenne de secours VHF de Revolve.