Vers Mars en 1-2 mois ? Rosatom achève le développement d’un prototype de moteur magnéto-électrique pour les vols spatiaux longue distance
Illustration d'artiste d'un vaisseau interplanétaire.
Des scientifiques russes ont développé un moteur-fusée électrique magnéto-plasmique pour les vols dans l'espace lointain et ont fabriqué son prototype de laboratoire - il sera utilisé lors d'essais au sol, ainsi que pour tester différents modes de fonctionnement du moteur.
Le prototype de vol devrait apparaître en 2030. Le moteur fonctionnera avec de l'hydrogène circulant à une vitesse de 100 km/s.
Selon les développeurs, grâce à de tels moteurs, en combinaison avec des centrales nucléaires superpuissantes, les vaisseaux spatiaux pourront voler vers Mars en un à deux mois, et peut-être même quitter le système solaire.
Le développement d'un moteur à plasma basé sur un accélérateur magnéto-plasma appartient aux scientifiques de l'Institut d'innovation et de recherche thermonucléaire de Troitsk de la Corporation d'État Rosatom.
Ils ont également créé un prototype de laboratoire de l'installation, qu'ils prévoient d'utiliser pour tester différents modes de fonctionnement du moteur lors d'essais au sol. L’objectif principal du projet est de montrer que le prototype peut fonctionner en mode impulsionnel-périodique.
Les spécialistes se préparent désormais à effectuer des tests.
Le site d'essai sera un banc d'essai à grande échelle doté d'une chambre à vide de 14 mètres de long et de quatre mètres de diamètre, simulant les conditions de fonctionnement d'un moteur. Il sera équipé de capteurs innovants et de systèmes de pompage à vide et d’évacuation de la chaleur hautes performances.
« La création d'un prototype est l'une des étapes les plus importantes du projet, car elle détermine si un tel moteur conviendra aux « remorqueurs nucléaires » spatiaux à l'avenir et s'il sera possible de réduire les coûts de leur production en général », a souligné Alexeï Voronov, premier directeur général adjoint pour la science à l'Institut d'innovation et de recherche thermonucléaire de Troïtsk.
Quant au modèle de vol, sa fabrication est prévue en 2030. On suppose que le moteur aura une vitesse d'échappement de 100 km/s (à titre de comparaison, dans les moteurs-fusées liquides conventionnels à carburant chimique, la vitesse d'échappement maximale dépasse à peine 4,5 km/s ), ce qui permettra aux engins spatiaux équipés d'une centrale nucléaire non seulement de se déplacer dans l'espace interplanétaire, mais même d'aller au-delà des limites du système solaire.
Les vitesses plus élevées sont fournies par les protons et les électrons chargés du fluide de travail, qui sont convertis en plasma, accélérés par un champ électromagnétique. Selon les développeurs, la consommation électrique moyenne de ces moteurs atteint 300 kW, ce qui leur permet d'accélérer les particules à des vitesses record, grâce auxquelles ils utilisent efficacement le fluide de travail, réduisant ainsi le besoin de celui-ci de plusieurs dizaines de fois. Un autre avantage du moteur est qu’il fonctionnera à l’hydrogène, l’élément le plus commun de l’Univers, ce qui résout le problème de reconstitution de ses réserves.
De plus, l'installation surpasse ses analogues en termes de chauffage au plasma - dans le mécanisme proposé, elle n'a pas besoin d'être beaucoup chauffée. En conséquence, les pièces et composants du moteur ne subissent pas de surcharges de température et l'énergie électrique utilisée pour son fonctionnement est presque entièrement convertie en mouvement, a expliqué Yegor Biryouline, chercheur junior à l'institut.
Les scientifiques russes pensent que leur développement réduira le temps nécessaire aux vaisseaux spatiaux pour voyager vers Mars.
Dans ce cas, la méthode traditionnelle sera utilisée pour lancer les appareils en orbite : lancement à l'aide de lanceurs équipés de moteurs chimiques classiques. Après avoir atteint l'orbite de référence, les dispositifs à plasma installés sur le remorqueur spatial commenceront à fonctionner. C’est avec leur aide que les marchandises seront transportées entre les orbites des planètes du système solaire.
Or, si aujourd'hui le voyage vers la planète rouge à l'aide de moteurs chimiques conventionnels peut prendre près d'un an dans un seul sens, les moteurs à plasma permettront de réduire le voyage à 30-60 jours, en fonction de la puissance de la centrale électrique et de la masse du vaisseau spatial. Cela augmentera la sécurité des équipages, qui seront moins exposés aux radiations spatiales.
[KN: qu'en penses-tu Elon ? Il est clair que les voyages interplanétaires futurs ne pourront compter sur les moteurs chimiques, surtout s'ils sont habités. Les projets de Musk sont délirants et dangereux dans leur idéologie, et surtout irréalistes. Il devrait se rendre compte que seul un changement concept dans le type de moteur pourrait permettre de façon réaliste une exploration humaine du système solaire. Mais est-ce son but?]
Sources: ProKosmos (Karolina Zoulkarnayeva) et Rosatom; Crédits graphiques et photographiques: ProKosmos, Rosatom et Institut Lebedev.
Une installation expérimentale de Rosatom.
Vue en contre-plongée du moteur magneto-électrique de Rosatom.
Une installation expérimentale de Rosatom.
Un schéma possible d'un vaisseau spatial interplanétaire nucléaire à moteur électrique. En bas à droite Elon Musk avec le message ironique qui lui est adressé: qu'est-ce que tu en penses?
Le schéma d'un moteur à plasma provenant du laboratoire de Troisk. En bas à droite, la comparaison de la durée de vol vers Mars avec un moteur classique chimique et avec un moteur de type nouveau.