jeudi, 28 mars 2024

La « volée dynamique » pourrait voir les sondes interstellaires atteindre des super vitesses

Couvrir des distances interstellaires au cours d’une vie humaine est loin d’être simple. À 1% de la vitesse de la lumière, il faudrait plus de 400 ans pour atteindre l’étoile la plus proche, et nous n’avons pas eu la capacité de propulser un vaisseau spatial même à cette vitesse. Une nouvelle méthode vise à atteindre ces vitesses et peut-être plus – et cela prend la motivation du magnifique albatros.

La propulsion chimique peut être très utile pour atteindre des vitesses élevées assez rapidement, mais il y a l’inconvénient car vous avez besoin pour apporter le carburant avec vous, ce qui signifie que vous devez être capable de produire plus de poussée pour déplacer le carburant supplémentaire et ainsi de suite. C’est une énorme préoccupation quand il s’agit de la science des fusées. Une alternative raisonnable est la propulsion ionique, utilisée pour diriger lentement et efficacement le vaisseau spatial Dawn, mais il faudrait une période de temps tout aussi longue pour atteindre une vitesse adéquate avec une vitesse aussi stable mais aussi faible.

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Les voiles solaires détiennent une technique possible plus intéressante. Des propositions telles que le Breakthrough Starshot voient les lasers utilisés pour accélérer énormément un vaisseau spatial de la taille d’une carte de crédit à un cinquième de la vitesse de la lumière. Cependant, vous devez construire un laser très puissant. Une méthode comparable utilisant la lumière du soleil peut également fonctionner, mais pas à une vitesse aussi élevée.

Les photons, la particule de lumière, n’ont pas de masse, mais ils transportent une quantité de mouvement qui leur permet de pousser une voile solaire. Une alternative serait d’utiliser le vent solaire, le flux de particules chargées lancé par le Soleil ; pas aussi rapides ou aussi variés que les photons, mais ils pourraient charger un joli coup de poing, avec des vitesses comprises entre 250 et 750 kilomètres par seconde (environ plus d’un million de miles par heure).

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Le concept est d’utiliser l’idée de « volée dynamique » dans le vent solaire exactement de la même manière, en faisant des allers-retours entre les zones où le vent se déplace à différentes vitesses; cela peut permettre à un vaisseau spatial d’atteindre 2% de la vitesse de la lumière en 2,5 ans – et sans utiliser de carburant. Donc, cette technique pourrait éventuellement être utilisée comme la toute première phase d’un objectif interstellaire.

Pour réaliser cette montée en flèche vibrante, vous ne pouvez pas utiliser d’ailes mécaniques. Les chercheurs proposent plutôt d’utiliser une antenne à onde plasma qui imiterait un moulin à vent pour extraire l’énergie du milieu interplanétaire.

« Cet article est simplement un tout premier essai sur une porte s’ouvrant sur une toute nouvelle classe de propulsion ; beaucoup de travail reste à faire », a écrit le groupe d’étude McGill Interstellar Flight Research sur un fil à propos de cette proposition.

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L’étude de recherche est publiée dans Frontiers in Area Technologies.

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