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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'antimatièreantimatière est une autre possibilité, déjà étudiée.
Consommation et efficacité du moteur ionique
La consommation d'un moteur ioniquemoteur ionique est très faible. Actuellement, les ionsions éjectés sont produits à partir d'un gazgaz 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 spécifiqueimpulsion spécifique », qui tient compte de la nécessité d'accélérer aussi la masse d'ergolsergols. Un moteur chimique conventionnel produit une poussée très forte, mais courte, et convient donc bien pour arracher une fuséefusée 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.
par Jonathan Sare, Futura
le 27 novembre 2015
