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La NASA va de l’avant avec son concept de voile solaire diffractive

Vue d'artiste de la voile lumineuse diffractive. Crédits : MacKenzi Martin

Un projet de développement de voile solaire diffractive est passé à la troisième et dernière phase du programme de concepts avancés de la NASA. L’équipe à l’origine du projet dispose désormais de deux ans pour développer davantage ce moyen non conventionnel de propulsion spatiale.

Le concept de la voile solaire est connu depuis longtemps. Comme un voilier utilisant le vent pour traverser la mer, les voiles solaires utilisent la pression exercée par la lumière solaire pour propulser un engin dans l’espace. Ce moyen de propulsion pourrait permettre de parcourir de plus longues distances, plus rapidement, le tout en économisant de l’énergie. L’inconvénient, c’est que ces conceptions réfléchissantes sont généralement très grandes et très fines, en plus d’être limitées par la direction de la lumière du soleil, ce qui oblige à des compromis entre puissance et navigation.

Par ailleurs, depuis quelques années, des chercheurs se penchent sur un autre concept : celui de la voile solaire diffractive. Comme son nom l’indique, ce type de structure utiliserait de petits réseaux intégrés dans des films minces pour tirer parti d’une propriété de la lumière appelée diffraction qui provoque la propagation de la lumière lorsqu’elle passe à travers une ouverture étroite. Cela permettrait au vaisseau spatial d’utiliser plus efficacement la lumière du soleil sans sacrifier la maniabilité.

Un projet en cours de développement avancé

L’une de ces conceptions est en cours de développement dans le cadre du programme NASA Innovative Advanced Concepts qui permet d’accorder des subventions pour soutenir des projets spatiaux innovants. Le projet porté par Amber Dubill, du Laboratoire de physique appliquée de l’Université Johns Hopkins (Maryland), vient de passer à la troisième et dernière phase du programme.

L’équipe à l’origine du projet dispose désormais de deux ans pour développer davantage ce moyen non conventionnel de propulsion spatiale. Le projet a également reçu deux millions de dollars supplémentaires. Les chercheurs travaillent désormais sur une mission de démonstration.

« Alors que nous nous aventurons plus loin dans le cosmos que jamais auparavant, nous aurons besoin de technologies innovantes et de pointe pour mener nos missions« , a déclaré l’administrateur de la NASA, Bill Nelson. « Le programme NASA Innovative Advanced Concepts aide à débloquer des idées visionnaires (comme le roman voiles solaires) et les rapprocher de la réalité« .

voile solaire
Vue d’artiste d’une voile diffractive. Les motifs en forme d’arc-en-ciel seraient similaires à ceux des CD présentés sous une lumière. Crédits : MacKenzi Martin

Dans le cadre des phases 1 et 2 du NIAC, les chercheurs ont déjà conçu, créé et testé divers matériaux de voile. L’équipe a également développé des schémas de navigation et de contrôle spécifiques à une future mission solaire. Dans l’idée, ces voiles pourraient permettre l’établissement d’une constellation de satellites en orbite autour des régions polaires du Soleil. Profitant d’une source de propulsion perpétuelle, ces instruments pourraient alors effectuer des observations scientifiques sans précédent.