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Le moteur ionique peut-il nous permettre d'atteindre de nouvelles étoiles ?

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Le moteur ionique pourrait devenir le moteur spatial du futur. Bien qu'il soit encore marginal, ce système de propulsion permet déjà de rendre les satellites et les sondes plus légers. Découvrez son fonctionnement en vidéo.

Le moteur ionique produit sa force de propulsion en éjectant des ions à très grande vitesse. Ces particules chargées sont fortement accélérées avant d'être expulsées à l'arrière du vaisseau, qui avance donc par réaction. Par rapport à un moteur chimique conventionnel, la masse éjectée est très faible mais la vitesse est, elle, très élevée. Or, l'effet propulsif est proportionnel à la masse éjectée mais aussi au carré de la vitesse de cette masse. Plutôt que d'augmenter la masse, il vaut donc mieux augmenter la vitesse...

Pour générer le champ électromagnétique et ioniser les atomes éjectés, on utilise de l'électricité. Pour la produire, plusieurs solutions sont possibles ou envisageables :

  • Au voisinage de la Terre (pour un satellite par exemple), on peut utiliser des panneaux solaires.
  • Elle pourrait être produite aussi par l'énergie nucléaire, voire thermonucléaire quand cette énergie sera domestiquée.
  • Le recours à l'antimatière est une autre possibilité, déjà étudiée.

Consommation et efficacité du moteur ionique

La consommation d'un moteur ionique est très faible. Actuellement, les ions éjectés sont produits à partir d'un gaz noble, le xénon. Il est aussi possible d'utiliser le sodium ou le mercure, mais ces éléments sont corrosifs ou dangereux.

L'efficacité d'un tel moteur est mesurée par son « impulsion spécifique », qui tient compte de la nécessité d'accélérer aussi la masse d'ergols. Un moteur chimique conventionnel produit une poussée très forte, mais courte, et convient donc bien pour arracher une fusée à la pesanteur terrestre. Un moteur ionique pousse faiblement, mais très longtemps. Une fois le vaisseau dans l'espace, il pourra lui donner une vitesse très élevée.

© Discovery Science