La première voile solaire LightSail est composée de quatre couches en Mylar. © Planetary Society

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La Planetary Society va lancer une première voile solaire

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Dix ans après la tentative ratée de lancer la première voile solaire, la Planetary Society réitère l'expérience. Elle prépare en effet le lancement de LightSail, en mai 2015, à bord d'un lanceur Atlas V depuis Cap Canaveral, en Floride. Objectif : voyager dans le Système solaire.

La Planetary Society est la plus grande association à but non lucratif qui s'intéresse à l'exploration spatiale. Elle est surtout connue pour ses programmes martiens et son lobbying auprès des décideurs pour accélérer l'exploration humaine de Mars. Mais elle fonde aussi beaucoup d'espoir dans la voile solaire. Après l'échec de Cosmos-1 en 2005, elle lance aujourd'hui son programme LightSail.

Celui-ci a la particularité d'être le premier projet privé de voile solaire entièrement financé par des fonds privés et des membres de la Planetary Society. La voile est constituée de quatre couches en Mylar, un polymère très fin, léger et réfléchissant. Elle est attachée à un petit satellite constitué de trois CubeSat mis bout à bout.

Tester le système de contrôle d'attitude

Le programme LightSail fonctionne par étapes et prévoit trois voiles solaires. La première sera lancée en mai et n'est pas conçue pour démontrer qu'il est possible de voyager entre les planètes. Elle a pour seul but de tester son système de contrôle d'attitude et d'étudier son comportement lors de la phase de déploiement et pendant les quelques jours qu'elle restera en orbite avant d'être contrainte d'effectuer une rentrée atmosphérique destructive.

Elle préfigure une voile solaire bien plus représentative d'un système opérationnel qui sera lancée en 2016 à bord de la version lourde du Falcon 9 à environ 720 kilomètres d'altitude. Cette seconde voile sera attachée au CubeSat Prox-1 et bénéficiera du retour d'expérience du vol d'essai de la première voile LightSail. Elle procèdera à une série de démonstrations complètes des capacités de la voile à s'orienter et à modifier son orbite.

Essai de déploiement de la voile LightSail. © Planetary Society

Le principe des voiles solaires est similaire à celui des voiles de bateaux, les photons solaires jouant le rôle du vent. Sur la voile qui agit comme un miroir, les radiations solaires y exercent une poussée. La pression solaire est très faible et diminue proportionnellement au carré de la distance au Soleil. Mais elle agit en permanence. Autrement dit, il faut maximiser le rapport surface par rapport à la masse du satellite.

Bien que très simple dans son principe et permettant une totale autonomie de navigation, ce mode de propulsion n'a jamais été utilisé dans les vols spatiaux. Cependant, certains satellites de télécommunications utilisent, pour leur contrôle d'attitude, la pression solaire sur des volets orientables situés à l'extrémité de leurs générateurs solaires.

Des voiles solaires pour des voyages lointains ?

Bien qu'aucun programme n'envisage aujourd'hui d'utiliser un tel système de propulsion, la Nasa en fait une technologie clé des prochaines étapes de l'exploration spatiale. Il est en effet tout à fait possible de l'envisager pour des missions interplanétaires et interstellaires, ou comme système de transport bon marché pour le transport de charges lourdes vers la Lune ou Mars.

Il faudrait choisir des trajectoires qui, au départ, se rapprochent du Soleil afin d'acquérir de la vitesse. C'est tout un système avec de nombreux facteurs interdépendants mais les spécialistes pourraient arriver, en théorie, à concrétiser des voyages énergétiquement très économiques, au prix sans doute de temps de transferts très longs, ce qui paraît peu adapté aux vols humains.

C'est également la seule technologie facilement maîtrisable qui pourrait permettre d'envoyer une sonde vers une étoile ou d'explorer les régions éloignées du Système solaire sans propergol.

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