Lors de la quatrième mission vers la Station spatiale chinoise, la CMSA a testé un moteur Stirling en orbite pour la toute première fois. L’objectif ? Alimenter les missions longues en énergie non solaire et leur permettre de disposer de réserves conséquentes en énergie.
Comment fonctionne ce type de moteur ?
Pour rappel, Shenzhou 15 est la dixième mission spatiale habitée chinoise et la quatrième à destination de la Station spatiale chinoise (CSS). À l’occasion de cette mission qui a débuté en novembre 2022 depuis la base de lancement de Jiuquan, la China Manned Space Agency (CMSA), la deuxième agence spatiale chinoise, a testé un moteur Stirling pour la première fois.
Le moteur Stirling à gaz est un moteur thermique alternatif à combustion externe opérant selon un cycle fermé avec régénération. Plus précisément, le principe de base de ce moteur (voir schéma ci-après) implique le chauffage, puis le refroidissement successifs d’un gaz enfermé dans un cylindre muni d’un piston. Or, la différence de pression s’établissant dans le cylindre peut être transformée en travail moteur. Compatible avec n’importe quelle source de chaleur, le moteur Stirling est simple dans sa fabrication et sa mise en route, mais il est également assez léger, une caractéristique très importante dans le cadre de missions dans l’espace.
« Aujourd’hui, de nombreux experts s’accordent pour considérer que le moteur Stirling pourrait connaître un essor significatif dans le futur, compte tenu d’une part des avantages qu’il présente, notamment en matière de protection de l’environnement, et d’autre part des nombreuses sources chaudes susceptibles d’être utilisées pour l’animer », peut-on lire dans une publication de l’École des Mines de Paris.
Vers une réduction de la dépendance à l’énergie solaire
Comme l’expliquait un article de la chaîne chinoise CGTN du 2 avril 2023, l’un des objectifs de la mission était de tester l’efficacité du moteur Stirling dans l’espace. Il faut dire qu’il est capable de convertir l’énergie thermique en électricité. Or, cette information a toute son importance, car si son utilisation se démocratise, les missions spatiales les plus ambitieuses deviendraient moins dépendantes vis-à-vis de l’énergie solaire, ce peut évidemment se révéler crucial dans certains endroits dans l’espace.
La CMSA a par ailleurs indiqué que les tests du moteur s’étaient bien déroulés, l’engin ayant fait preuve d’une bonne stabilité. En revanche, l’agence n’a fourni aucun chiffre permettant de vérifier pleinement ses déclarations. Enfin, il faut savoir que la NASA avait également effectué le même type d’expérience au début du XXIe siècle avec le générateur Stirling à radio-isotope avancé. Toutefois, ces recherches ont été assez rapidement mises de côté, visiblement pour des raisons de budget.
