Il y a quelques années, la NASA avait lancé un défi à des ingénieurs : trouver le moyen d’expédier une tonne de charge utile sur Mars en seulement 45 jours. Or, des chercheurs ont plus récemment décrit un moyen de propulsion prenant la forme d’un super-laser afin de satisfaire la demande de l’agence.
Un faisceau de dix mètres de diamètre
Selon la NASA, SpaceX et consorts, voyager vers Mars prendra entre six à neuf mois. Sans surprise, ce périple nécessitera une quantité phénoménale de propulseurs. Dans l’optique de prévoir l’acheminement de matériel et autres sur la planète rouge, la NASA avait en 2018 lancé un défi très particulier à des ingénieurs, à savoir celui de mettre au point un moyen d’envoyer sur Mars pas moins d’une tonne de charge utile en seulement un mois et demi.
Une équipe du Département d’ingénierie mécanique de l’Université McGill (Québec) a répondu favorablement à la requête de la NASA. À paraître en mars 2022, une publication dans la revue Acta Astronautica décrit un projet de laser géant dont le faisceau mesure une dizaine de mètres de diamètre. L’objectif ? Propulser une fusée vers Mars à une vitesse inédite.
Comment ce super-laser fonctionne-t-il ?
Concrètement, le laser heurte un réflecteur parabolique gonflable se trouvant à l’arrière de la fusée. Ce réflecteur est par ailleurs incliné de façon à chauffer une chambre renfermant du plasma d’hydrogène. Le processus génère alors une expulsion de gaz permettant la propulsion du vaisseau. Le laser en question se compose en réalité de plusieurs faisceaux infrarouges mesurant un micromètre. Par ailleurs, sa puissance est phénoménale : cent mégawatts. Cette puissance est le résultat d’un calcul rendant possible le lancement d’une tonne de charge utile vers Mars à une vitesse de 17 km/s.
Ce projet est intéressant, mais suscite de nombreuses interrogations. En effet, la fusée irait à une vitesse telle que son arrêt deviendrait problématique. Le fait est que la planète Mars ne dispose pas d’un autre super-laser capable de provoquer une poussée inverse. Or, les solutions de ralentissement ne sont pas légion. L’aérofreinage pourrait en être une. Toutefois, dans ce cas, cela nécessiterait une décélération allant jusqu’à 8G, à savoir la limite que l’humain est capable de supporter.
Malgré ces interrogations, la NASA devrait logiquement s’intéresser à ces travaux. En effet, réduire drastiquement le temps de trajet vers Mars pour les charges utiles signifie également une réduction de leur exposition aux rayonnements cosmiques. En tout cas, l’équipe québécoise a déjà prévu une date pour une éventuelle mission intégrant son super-laser : 2040.
