Crédit d'image: NASA
La NASA a testé un nouveau moteur ionique à haute puissance qui pourrait donner aux futurs vaisseaux spatiaux beaucoup plus de poussée pour accomplir l'exploration du système solaire. Un moteur comme celui-ci alimentera probablement la sonde JIMO, ce qui lui permettra d'entrer et de sortir de l'orbite autour de plusieurs lunes de Jupiter et de les cartographier de manière très détaillée.
Le projet Prometheus de la NASA a récemment franchi une étape importante avec le premier essai réussi d'un moteur qui pourrait conduire à des capacités de propulsion révolutionnaires pour des missions d'exploration spatiale dans tout le système solaire et au-delà.
Le test impliquait un moteur ionique à propulsion électrique haute puissance (HiPEP). L'événement a marqué le premier d'une série de tests de performance pour démontrer la nouvelle poussée à haute vitesse et haute puissance nécessaire pour une utilisation dans les applications de propulsion nucléaire électrique (NEP).
"Le test initial s'est très bien passé", a déclaré le Dr John Foster, chercheur principal du moteur ionique HiPEP au Glenn Research Center (GRC) de la NASA, à Cleveland. «Le test a impliqué le plus grand propulseur ionique micro-ondes jamais construit. L'utilisation de micro-ondes pour l'ionisation permettrait à des propulseurs à très longue durée de vie de sonder l'univers », a-t-il déclaré.
Le test a été effectué dans une chambre à vide au GRC. Le moteur ionique HiPEP fonctionnait à des niveaux de puissance allant jusqu'à 12 kilowatts et sur une plage équivalente de vitesses d'échappement de 60 000 à 80 000 mètres par seconde. Le propulseur est conçu pour fournir des durées de vie de sept à dix ans à des rendements énergétiques élevés de plus de 6 000 secondes d'impulsion spécifique; une mesure de la quantité de poussée générée par livre de carburant. C'est un contraste avec les moteurs principaux de la navette spatiale, qui ont une impulsion spécifique de 460 secondes.
Le propulseur HiPEP fonctionne en ionisant le gaz xénon avec des micro-ondes. À l'arrière du moteur se trouve une paire de grilles métalliques rectangulaires chargées de 6 000 volts de potentiel électrique. La force de ce champ électrique exerce une forte traction électrostatique sur les ions xénon, les accélérant et produisant la poussée qui propulse l'engin spatial. La forme rectangulaire, qui s'écarte des propulseurs à ions cylindriques utilisés auparavant, a été conçue pour permettre une augmentation de la puissance et des performances du moteur au moyen de l'étirement du moteur. L'utilisation de micro-ondes devrait offrir une durée de vie et une capacité de production d'ions beaucoup plus longues par rapport aux technologies de pointe actuelles.
Cette nouvelle classe de propulseurs NEP offrira des avantages de performances substantiels par rapport au moteur ionique piloté sur Deep Space 1 en 1999. Les améliorations globales incluent jusqu'à un facteur de 10 ou plus en puissance; un facteur de deux à trois dans l'efficacité énergétique; un facteur de quatre à cinq dans la tension du réseau; un facteur de cinq à huit dans la durée de vie du propulseur; et une amélioration de 30% de l'efficacité globale du propulseur. Les ingénieurs de GRC poursuivront les tests et le développement de ce modèle de propulseur particulier, aboutissant à des tests de performances à des niveaux de pleine puissance de 25 kilowatts.
«Ce test représente un énorme pas en avant pour démontrer le potentiel des technologies ioniques avancées, qui pourraient propulser des missions d'exploration spatiale phares dans tout le système solaire et au-delà», a déclaré Alan Newhouse, directeur du projet Prometheus. «Nous saluons le travail de Glenn et des autres centres de la NASA soutenant ce programme ambitieux.»
HiPEP est l'une des technologies de propulsion candidates à l'étude par le projet Prometheus pour une utilisation possible sur la première mission de vol proposée, le Jupiter Icy Moons Orbiter (JIMO). Propulsés par un petit réacteur nucléaire, des propulseurs électriques propulseraient le vaisseau spatial JIMO alors qu'il effectue des observations à courte portée des trois lunes glacées de Jupiter, Ganymède, Callisto et Europa. Les trois lunes pourraient contenir de l'eau, et là où il y a de l'eau, il y a possibilité de vie.
Le développement du moteur ionique HiPEP est assuré par une équipe d'ingénieurs du GRC; Aerojet, Redmond, Wash .; Boeing Electron Dynamic Devices, Torrance, Californie; Ohio Aerospace Institute, Cleveland; Université du Michigan, Ann Arbor, Mich .; Université d'État du Colorado, Fort Collins, Colo .; et l'Université du Wisconsin, Madison, Wis.
Une photographie de qualité d'impression du moteur ionique HiPEP se trouve à:
http://www.grc.nasa.gov/WWW/PAO/pressrel/2003/03-079addm.html
Pour plus d'informations sur la NASA sur Internet, visitez:
http://www.nasa.gov
Pour plus d'informations sur le Glenn Research Center de la NASA, visitez:
http://www.grc.nasa.gov
Pour plus d'informations sur Project Prometheus sur Internet, visitez:
http://spacescience.nasa.gov/missions/prometheus.htm
Des informations sur JIMO sont disponibles sur Internet à l'adresse suivante:
http://spacescience.nasa.gov/missions/JIMO.pdf
Source d'origine: communiqué de presse de la NASA
