La première voile solaire construite en Europe se déploie dans l’espace

Ce nouveau mode de propulsion spatiale suscite de grands espoirs, en permettant à des vaisseaux d’atteindre des vitesses inimaginables jusqu’alors, même si son usage ne conviendra pas à toutes les missions. Une entreprise française, Gama, vient de nous offrir un premier bond en avant vers la navigation photonique.

Pourquoi est-ce important ?

Pour aller dans l'espace, tout dépend du carburant : une fusée en consomme des quantités astronomiques pour s'arracher de l'attraction terrestre. L'ennui, c'est que chaque kilo supplémentaire dans le vaisseau nécessite d'augmenter les réserves de carburant, alors que celui-ci aussi possède une masse non nulle. Chaque litre d'ergol supplémentaire dans les réservoirs nécessite donc plus de carburant.

Dans l’actualité : lancement réussi pour Gama Alpha, un premier vaisseau spatial propulsé par des voiles solaires, et mis au point par la société française Gama.

  • Le vaisseau a été placé en orbite ce 3 janvier par une fusée Falcon 9 de Space X, qui transportait en outre 114 petits satellites.
  • L’objet en question ne pèse que 12 kilos et n’occupe guère plus de volume qu’un pack de six bouteilles de lait. Mais ce qui importe réellement, c’est sa voile : une surface de 73,3m2 qui va lentement se déployer grâce à la simple force centrifuge, sans dépense d’énergie de la part de Gama Alpha. Un processus qui prendra plusieurs jours.

La voile solaire : comment naviguer dans l’espace en surfant sur la lumière

  • Plutôt que de dépendre de l’énergie d’un carburant chimique forcément limité, la technologie de la voile solaire repose sur la force des photons, les particules élémentaires de lumière émise par notre étoile.
  • Lorsqu’un photon se réfléchit sur une surface, il transfère un petit momentum, exerçant une pression sur celle-ci. Elle est très limitée, mais si l’on multiplie la surface de contact, on peut faire pousser une charge par ce « vent solaire », comme en mer avec la voile d’un bateau.
  • En théorie, l’accélération ainsi obtenue serait limitée, mais constante. Un objet – plutôt léger – pourrait ainsi atteindre de très grandes vitesses, et traverser le système solaire à un rythme inatteignable pour un vaisseau habité. Petit point noir : ralentir assez l’engin en vue d’atterrir sur une planète serait probablement impossible. Cette technologie risque d’être limitée à l’exploration au très long cours de l’espace.

« Cette première mission nous permettra simplement de tester le déploiement de la voile », nuance toutefois l’entreprise française dans un communiqué. « À cette altitude, il y a encore trop d’air qui ralentit la voile et rend impossible sa navigation. Il faudra attendre notre prochaine mission « Gama Beta » en 2024 et le déploiement de la voile en orbite haute pour pouvoir tester la navigation afin de faire bouger notre satellite grâce à la pression photonique. »

  • L’entreprise a déjà prévu un programme chargé pour les prochaines années ; après Gama Beta, elle prévoit une première véritable mission vers Vénus dès 2026, nommée Gama Gama.
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