Africa-Press – Senegal. Pour l’avenir, la Nasa a des objectifs conséquents, incluant le retour sur la Lune, y développer des infrastructures permettant d’y rester ou encore la première mission habitée à destination de Mars. Afin de pouvoir les atteindre, l’agence américaine explore de nouvelles technologies, notamment en matière de propulsion avec le développement de moteurs à détonation rotative.
Des explosions continues dans un anneau
Il existe aujourd’hui beaucoup de technologies différentes pour la propulsion des fusées, mais elles se basent toutes sur le même principe: une déflagration (combustion à vitesse subsonique) est créée, elle produit et expulse du gaz à grande vitesse. Puisque toute action crée une réaction opposée (troisième loi de Newton), cela provoque une force de poussée permettant aux vaisseaux spatiaux de décoller et de se propulser dans l’espace.
Depuis peu, la Nasa développe une nouvelle famille de réacteurs: les réacteurs à détonation rotative. Comme leur nom l’indique, cette catégorie de propulseur se base sur des détonations. Il s’agit d’un phénomène instable de combustion pour laquelle la flamme voyage à une vitesse supérieure à celle du son, la flamme est également une onde de choc. Le but dans les réacteurs à détonation rotative est de stabiliser ces détonations en les gardant dans une chambre en forme d’anneau. Alors que la détonation voyage dans l’anneau, le gaz produit s’étend et est expulsé à très grande vitesse. Cette famille de réacteurs est supposément plus efficace que les réacteurs conventionnels à déflagration.
Un moteur en impression 3D
Le 27 septembre 2023, les ingénieurs de la Nasa ont testé la mise à feu d’un moteur de fusée à détonation rotative. Sa particularité: il a été imprimé en 3D. Ce test de propulsion a eu lieu seulement un an après le premier test de l’agence américaine. Une vidéo du test, à découvrir ci-dessous, a été publiée par la chaîne YouTube de la Nasa le 20 décembre 2023. On peut y voir l’allumage et les quelques secondes d’opération du test.
Bien que la vidéo montre un essai de 40 secondes, les chercheurs ont réussi à faire fonctionner le moteur pendant 251 secondes en produisant plus de 2.630 kg force (1 kg force équivaut à l’attraction gravitationnelle de la Terre sur une masse de 1 kg à sa surface). En comparaison, l’essai de 2022 avait produit une poussée de 1.815 kg force pendant environ une minute. Le moteur Vulcain, propulsion de l’étage principal d’Ariane 5, fournissait quant à lui plus de 10.000 kg force, bien plus que le moteur testé par la Nasa. Il est cependant important de noter que le moteur à détonation testé est bien plus petit et léger que Vulcain, ce qui est prometteur pour l’avenir.
L’utilisation, tout comme pour le projet européen Prometheus, permet de faciliter l’innovation et d’accélérer la création de prototype. Dans le cas des réacteurs à détonation rotative, elle permet la conception plus facile d’injecteurs pouvant supporter la variation de pression et notamment éviter un retour de flamme dans les tuyauteries.
Cette avancée en matière de propulsion est, selon la Nasa, un grand saut dans la conception de propulseurs efficaces. Cela rapproche une fois de plus l’être humain de systèmes de propulsion légers permettant d’envoyer plus de charge utile toujours plus loin dans l’espace, chose essentielle dans le projet d’atteindre Mars depuis la Lune.
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