Propulsion spatiale: le moteur à plasma Vasimr

La NASA a signé un accord avec la firme US Ad Astra Rocket qui prépare le terrain pour la commercialisation d'un système de propulsion avancé qui repose sur l'utilisation du plasma et dont les carburants possibles sont l'hydrogène, l'hélium et le deutérium.

Le moteur en question est bien connu des spécialistes. Il s'agit de Vasimr (Variable Specific Impulse Magnetoplasma Rocket), un système de propulsion complètement différent de la propulsion classique chimique utilisée aujourd'hui. Son potentiel est énorme et les performances attendues dépassent, et de loin, celles des moteurs reposant sur l'utilisation de propergols chimiques.


Vasimr, dont les premières études exploratoires datent de la fin des années 70, est un moteur qui produit un plasma aux températures très élevées. Il est constitué d'une source électrique utilisée pour ioniser un carburant en plasma. Ce plasma est ensuite chauffé et accéléré, puis dirigé par des champs magnétiques pour propulser la sonde. L'accroissement des performances a pu entraîner des réductions importantes de la consommation de carburant. Tandis que les tuyères conventionnelles du moteur fondraient sous les températures extrêmes, Vasimr emploie des champs de force magnétiques pour diriger l'échappement du plasma.

Le transfert de cette technologie novatrice au secteur privé s'explique par la nouvelle stratégie de la NASA, insufflée par l'administration américaine qui souhaite que les prochaines grandes étapes de l'exploration humaine de l'espace dépendent grandement de la coopération entre le secteur aérospatial privé et la NASA.

Les applications commerciales de ce moteur sont multiples et n'intéressent pas seulement le secteur spatial. Mais déjà on pense à la mise au point d'un système de poussée (re-boost) de grandes structures orbitales, mais également de repositionnement de satellites et de propulsion de cargos de fret vers la Lune ou Mars.

Cette technologie peut également être utilisée pour des missions habitées et robotiques interplanétaires. Ainsi, Vasimr est une des solutions retenues pour équiper un vaisseau martien. L'intérêt de son utilisation est double. D'une part, le gain de temps serait énorme, réduisant le temps de voyage entre les planètes Terre et Mars de moitié, voire plus. D'autre part, l'utilisation d'hydrogène comme carburant aurait comme avantage d'envoyer le vaisseau vers Mars avec seulement la quantité nécessaire, les astronautes 'faisant le plein' sur la planète pour rentrer sur Terre. Enfin, l'hydrogène peut également être utilisé comme bouclier anti-radiation.