Alors que les feux de l’actualité sont braqués sur l’Ukraine, une nouvelle concernant une extraordinaire technologie spatiale, imaginée ici à Montréal, est pratiquement passée inaperçue.
Envoyer des astronautes sur mars, comme la NASA et la Chine prévoient le faire dans les années 30, présente des défis logistiques et technologiques importants. Les missions ne peuvent être lancées vers Mars que tous les 26 mois lorsque nos deux planètes sont les plus proches l’une de l’autre. Avec la technologie actuelle, la NASA estime qu'il faudra environ 500 jours aux astronautes pour atteindre la planète rouge. Le temps de transit implique de graves dangers pour l’équipage exposé aux rayons cosmiques, une fois sorti de la magnétosphère terrestre.
Une équipe de chercheurs de l'Université McGill a conçu un système de propulsion laser-thermique qui réduirait les temps de transit vers Mars à seulement 45 jours ! Jusqu'à cette étude, on pensait qu'une fusée ne pourrait transiter vers Mars à de telles vitesses qu’avec des moteurs à propulsion nucléaire.
L'étude a été réalisée par Emmanuel Duplay, diplômé de McGill, avec le professeur agrégé Andrew Higgins et d'autres chercheurs du Département de génie mécanique de l’université. Ils proposent un système de propulsion à énergie dirigée qui utilise des lasers terrestres pour transmettre de l'énergie au capteur photovoltaïque du vaisseau spatial afin de générer l'électricité qui le propulse. Plus le laser sera puissant, plus la vitesse du vaisseau spatial sera grande. Cette technologie pourrait envoyer des satellites pesant 90kg de la Terre à Mars en seulement trois jours!
Le «système de propulsion thermique laser» proposé par Emmanuel Duplay et son équipe est relativement simple : plusieurs lasers de 100 mégawatts, chacun de dix mètres de diamètre, sont fusionnés dans un faisceau dirigé vers l'engin spatial déjà en orbite qui le capte grâce un réflecteur gonflable.
Duplay a expliqué à Universe Today que le flux laser provenant de la Terre chauffe directement le propulseur du vaisseau spatial, un peu comme une chaudière à vapeur géante. L'énergie laser est focalisée et dirigée vers le compartiment à carburant de l'engin spatial où l'hydrogène crée une force propulsive permettant au vaisseau spatial d’atteindre une vitesse incroyable de 60 000 km/h. Cela lui permet d'accélérer rapidement alors qu’il est relativement près de la Terre. Lorsque le vaisseau spatial a absorbé suffisamment d'énergie, le réflecteur se détache et revient en orbite terrestre pour être réutilisé.
Il reste encore beaucoup de recherches à faire pour rendre cette technologie opérationnelle. De très grands lasers et des chambres de propulsion à hydrogène doivent d'abord être développés.
Depuis quelques dernières années, la propulsion à énergie dirigée a fait l'objet de recherches significatives. Un concept de vaisseau spatial laser-électrique est étudié par la NASA dans le cadre d'une étude conjointe avec l’Université de Californie à Santa Barbara et le MIT.
Le Québec pourrait-il, devrait-il, jouer un rôle majeur dans le développement de cette technologie? Nous sommes un centre de recherche important dans les domaines de l’électricité, des lasers et de l’hydrogène : L'Institut de recherche d'Hydro-Québec (IREQ), le Centre de recherche d’optique, photonique et laser (COPL), Institut de recherche sur l'hydrogène (IRH).
Nous disposons aussi d'une énergie électrique bon marché pour générer l'électricité nécessaire à la propulsion d'un tel système si jamais les lasers terrestres pouvaient être installés au Québec. Emmanuel Duplay devrait être invité à poursuivre ici ses recherches dans ce domaine.
Atteindre Mars en 45 jours: mission possible | JDM - Le Journal de Montréal
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