Le Falcon Heavy de SpaceX va lancer le tout premier vaisseau spatial à «navigation solaire» propulsé uniquement par la lumière


L’un des plus gros obstacles à la traversée de la galaxie ou à une étoile proche est que notre vaisseau spatial ne peut pas transporter assez de carburant pour traverser des années-lumière d’espace en expansion constante.

Mais une nouvelle technologie qui se met en orbite ce soir à bord de la fusée Falcon Heavy de SpaceX pourrait aider à éliminer cet obstacle aux voyages interstellaires.

LightSail 2 devrait être le premier engin spatial en orbite terrestre propulsé uniquement par la lumière du soleil. Sous l'impulsion de The Planetary Society, le projet partiellement financé par Kickstarter prendra son envol ce soir à 23h30. Le lancement de Falcon Heavy est réussi.

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"C’est l’histoire en marche – LightSail 2 fera progresser de manière fondamentale la technologie des vols spatiaux", a déclaré Bill Nye, communicateur scientifique omniprésent en Amérique et PDG de The Planetary Society,.

Lancement d'une mission en plusieurs étapes financée par la masse avec la fusée Falcon Heavy de SpaceX

La mission de LightSail en orbite autour de la Terre est un processus en plusieurs étapes.

Tout d'abord, la fusée Falcon Heavy sera lancée, puis un autre vaisseau spatial appelé Prox-1 se séparera de la fusée. Prox-1 donne naissance à LightSail 2, un satellite de 11 livres de la taille d'un pain. Le cube flottant déploie finalement une antenne, des panneaux solaires, ainsi que les flèches et le voile solaire. Tout compte fait, LightSail 2 restera dans l’espace pendant quelques semaines avant le déploiement des voiles solaires.

"L'un des gros défis de la création de LightSail (…) 2 a été de comprendre comment intégrer tout cela dans un tout petit vaisseau spatial", a déclaré Bruce Betts, scientifique en chef et responsable du programme LightSail de la Planetary Society, dans une presse conférence.

Le satellite LightSail 2 de la Planetary Society est assis sur sa table de déploiement après un essai réussi d'une journée dans la vie à Cal Poly San Luis Obispo le 23 mai 2016.
Jason Davis / La Planetary Society

Les quatre voiles triangulaires de LightSail 2, qui ressemblent par leur forme et fonctionnent comme les voiles de navires à surface rasante, se confondent pour former une gigantesque voile carrée de 344 pieds carrés. Les voiles sont fabriquées en Mylar, un tissu hautement réfléchissant et résistant à la déchirure, plus fin que le diamètre d'un cheveu humain.

Le projet, qui a coûté 7 millions de dollars, a été financé en partie par une campagne Kickstarter de 40 000 personnes en 2015.

Utiliser la lumière pour parcourir le cosmos

La plupart des vaisseaux spatiaux traversent le cosmos en utilisant du carburant pour fusées, qui est fini. Une fois le propulsif épuisé, la fusée ne peut plus contrôler sa vitesse ou sa direction et flotte dans le vide de l'espace.

Mais un bateau à voile solaire a une source d'énergie illimitée, selon Nye. C'est parce qu'il est continuellement poussé dans l'espace par la pression du soleil.

La lumière du soleil est constituée de minuscules particules appelées photons, qui n'ont pas de masse, mais qui ont un élan lorsqu'elles sont vomies par le soleil. Même si l'élan de chaque photon est minuscule, la poussée collective est suffisante pour faire avancer une voile solaire.

Lorsque la lumière se reflète sur la voile, elle transmet de la vitesse et la pousse.

"La force totale exercée sur la voile est approximativement égale au poids d'une mouche domestique posée sur votre main sur Terre pour vous donner une idée de sa petite taille", a déclaré Betts. "Mais encore une fois, la clé est que c'est constant. C'est toujours là."

Naviguer dans l'espace

Une partie de ce qui permet à LightSail 2 d’exploiter efficacement la lumière du soleil est que la voile solaire peut changer d’orientation en fonction de la position du soleil. Des barrages rigides maintiennent les voiles dehors, et l'engin utilise des magnétomètres qui lisent les modifications du champ magnétique terrestre pour s'orienter. Ensuite, en utilisant une série de gyroscopes et une roue dentée, LightSail 2 tourne en conséquence.

Pour chaque orbite autour de la Terre, LightSail 2 doit effectuer deux virages à 90 degrés de sa voile solaire, de telle sorte que la voile soit détournée du Soleil (ce qui s'apparente à naviguer sous le vent) lorsque l'engin s'éloigne ou perpendiculairement au soleil l'engin se déplace vers la lumière, un peu comme si l'on cravait un voilier.

Interprétation artistique d'une voile solaire dans l'espace.

Mais ce qui arrivera précisément aux voiles dans l'espace reste un mystère, a déclaré Nye lors d'une conférence de presse. "Est-ce que ça va gonfler comme un vaisseau carré? Va-t-il prendre une belle courbe comme un foc? Est-ce que ce sera quelque chose entre les deux?"

La navigation solaire est en cours depuis plus de 40 ans

En 1976, pour parler de navigation solaire, l’idée a depuis traversé toute la communauté spatiale.

Près de 40 ans plus tard, la Planetary Society donne vie au rêve de Sagan. L'organisation a envoyé LightSail 1 (le prédécesseur de LightSail 2) en orbite terrestre basse il y a quatre ans. Mais l'engin n'a pas réellement navigué solaire.

"C'était simplement un test de déploiement. Nous avons envoyé le CubeSat. Nous avons vérifié la radio, les communications, l'ensemble de l'électronique, et nous avons déployé la voile et nous avons eu une photo de cette voile déployée dans l'espace", a déclaré Jennifer Vaughn, directrice des opérations. officier de la Planetary Society, a déclaré lors d'une conférence de presse.

Cette image a été capturée par une caméra à bord de LightSail 1 le 8 juin 2015, peu après le déploiement de la voile solaire. La couleur a été corrigée par Dan Slater pour supprimer la teinte violette artificielle de l'appareil photo basée sur des images de test au sol. Elle est une approximation plus proche de ce que l'œil humain verrait.
La société planétaire

LightSail 2 se rendra sur une orbite supérieure et effectuera des manœuvres plus complexes dans le but de s’éloigner de la Terre. Sa voile brillante devrait être visible de la surface de la Terre à l'œil nu pendant environ un an, ont indiqué les chercheurs.

LightSail 2 pourrait un jour aider à rendre les voyages interstellaires possibles

Si LightSail 2 réussit, il sera démontré que l’engin spatial peut naviguer dans l’espace sans avoir besoin de carburant. "C'est un changeur de jeu", Nye. "Peut-être qu'un jour dans le futur nous naviguerons (un vaisseau spatial) vers une autre étoile."

Bill Nye et l'équipe LightSail 2 posent pour une photo à l'aide de la caméra de l'engin spatial.
Jason Davis / La Planetary Society

Étant donné que la technologie devrait permettre aux chercheurs sur Terre de manœuvrer la voile solaire un peu comme les skippers dirigent leurs voiliers, les embarcations de type LightSail 2 pourraient un jour exploiter les rayons du soleil pour voyager dans n'importe quelle direction.

"Les voiles solaires sont tout simplement idéales", a déclaré Nye. "Les gens ont spéculé sur l'utilisation de voiles solaires comme cargos pour transporter du matériel sur Mars, etc.".

La voile solaire nous aidera à voyager plus loin dans l’espace sans manquer de carburant, permettant à l’humanité d’atteindre les systèmes stellaires à proximité le plus tôt possible. Cela aidera les scientifiques à répondre aux questions fondamentales concernant notre place dans le cosmos.

"Il y a deux questions que tout le monde demande. D'où venons-nous tous et sommes-nous seuls dans l'univers? Et si vous voulez répondre à ces questions, vous devez explorer l'espace", a déclaré Nye. Une partie de cette mission consiste à se rendre sur les astéroïdes, Mars et Europa, a-t-il ajouté.

"Et comment allez-vous y arriver? Comment allez-vous envoyer un vaisseau spatial, en particulier vers un astéroïde, pour rechercher des minéraux primordiaux?" il a dit. "Très probablement, vous allez utiliser une voile solaire."