Ce vaisseau à voile propulsé par la lumière du Soleil prend le large dans l’espace

La NASA lance une voile d'un nouveau genre dans l'espace. Elle avance grâce à l'énergie de la lumière solaire pour naviguer sans moteur et donc (presque) sans avoir besoin de carburant.

Toujours plus loin, toujours plus vite. C'est un peu la philosophie qui sous-tend un pan entier de la recherche en matière d'exploration spatiale. Et c'est normal au fond : on cherche à élargir nos horizons en dépassant la Lune pour se rendre sur Mars par exemple. Sauf qu'en l'état actuel de nos technologies, le voyage serait trop long, ce qui pousse à mettre au point des moteurs d'un nouveau genre, plus puissant et plus rapide. Le but est aussi de faire décoller les fusées grâce à des carburants alternatifs.

Mais au milieu de cette course effrénée, il est parfois bon de ralentir un peu et de revenir aux possibilités offertes par la Nature, notamment le vent. Voilà ce qu'a dû se dire la NASA quand elle a lancé le projet Advanced Composite Solar Sail System (ACS3). Il s'agit ni plus ni moins d'une grande voile argentée captant l'énergie émise par la lumière du Soleil pour faire avancer ce à quoi elle est attachée, une fois l'objet mis en orbite. À l'heure où nous écrivons ces lignes, ce bateau de l'espace est à quelques heures du décollage, le 24 avril 2024 à partir de 23h30 heure de Paris.

La NASA lance une voile capable d'avancer dans l'espace grâce à la lumière solaire

Le prototype est constitué d'un petit satellite d'environ la taille d'un micro-ondes nommé CubeSat, auquel est fixé 4 panneaux triangulaires d'une surface totale de 80 m² environ. Ce sont eux qui vont recevoir les photons (particules de lumière) du Soleil, ces derniers exerçant une poussée très légère, mais suffisante pour propulser le tout. Cette voile peut s'incliner pour ajuster la trajectoire de l'ensemble, comme celle d'un bateau. L'idée est simple sur le papier, mais elle a posé bien des difficultés aux équipes de recherche.

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Pour être utiles, il faut que les panneaux soient suffisamment grands. Impossible donc de les embarquer dépliés dans une fusée. En conséquence, la structure qui les soutient doit être idéalement souple et légère pour ne pas prendre trop de place non plus. La solution fut de fabriquer des bras sous forme de tubes avec des polymères flexibles et des matériaux en fibre de carbone. Résultat : il est possible de les mettre à plat puis de les enrouler comme un mètre ruban.

La nouvelle voile solaire de la NASA pourrait révolutionner l'exploration spatiale

Le premier lancement du système ACS3 vise à vérifier que le concept imaginé par la NASA fonctionne en situation réelle. L'orbite visé est situé à environ 1 000 kilomètres au-dessus de nos têtes. Une fois qu'il sera placé dessus, le CubeSat déploiera ses voiles et enverra des informations cruciales à l'agence spatiale. Le but est en effet de mesurer la poussée permise par la lumière solaire afin d'imaginer un dispositif bien plus grand à l'avenir, pas seulement celui qui permet le mouvement d'un micro-ondes spatial.

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La NASA a déjà de grandes ambitions pour ACS3. En cas de succès, une étape intermédiaire consistera à créer une voile de 500 m². Pour vous donner une idée, la surface d'un terrain de basketball est de 420 m². Ensuite, elle pourrait atteindre 2000 m². Si l'on reste dans la comparaison sportive, dites-vous qu'un terrain de football adulte officiel peut faire au minimum 4 050 m². La voile en recouvrirait donc à peu près la moitié. Bien sûr, plus cette dernière et grande, plus elle peut être attachée à un engin lourd et imposant.

Rappelons tout de même que les bénéfices de la propulsion photonique ont déjà été démontrés par le succès de la mission japonaise IKAROS en 2010. L'agence spatiale du pays, JAXA, a en effet lancé cette année-là une voile solaire de 173 m², la plus grande à avoir navigué dans l'espace à ce jour.