Avion à propulsion ionique
Dans les œuvres de science-fiction, la propulsion ionique est la méthode la plus couramment utilisée par les vaisseaux spatiaux. En réalité, cette technologie n'est plus tout à fait futuriste, après le déploiement de sondes spatiales exploitant ce principe de propulsion, notamment Deep Space 1. Cette méthode prend aussi fréquemment la forme de propulseurs pour corriger la position des satellites en orbite. Mais ce principe est-il fonctionnel dans l’atmosphère terrestre ?
Dans les œuvres de science-fiction, la propulsion ionique est la méthode la plus couramment utilisée par les vaisseaux spatiaux. En réalité, cette technologie n'est plus tout à fait futuriste, après le déploiement de sondes spatiales exploitant ce principe de propulsion, notamment Deep Space 1. Cette méthode prend aussi fréquemment la forme de propulseurs pour corriger la position des satellites en orbite.
Pour leur part, Steven Barret, et son équipe de chercheurs du MIT, viennent de réaliser une première mondiale : propulser un engin volant plus lourd que l'air à l'aide d'un moteur ionique fonctionnant dans l'atmosphère terrestre et non dans le vide spatial.
Le principe du moteur ionique utilisé par ce modèle est des plus simples : un ensemble horizontal de conducteurs minces chargés à + 20 000 V est placé au-dessous de chacune des ailes. Par ailleurs, un ensemble de petites sections de profil aérodynamique parallèles, positionnées dans le sillage des conducteurs, est porté à - 20 000 V. Le conducteur chargé positivement produit un nuage d'ions issus de l'azote atmosphérique, qui sont ensuite attirés vers le profil aérodynamique chargé négativement. Lorsque les ions circulent vers l'arrière, ils entrent en collision avec les molécules statiques d’air neutre, ce qui crée un « vent ionique » et imprime à l'avion une poussée vers l'avant.
Dans le vide, il est nécessaire de disposer d'une source de gaz, pour ioniser et propulser les particules à l'arrière de l'engin spatial. Elles ont une masse relativement faible, mais sont éjectées à très grande vitesse. La charge de carburant est donc plus faible que dans un moteur de fusée classique qui fonctionne grâce à une réaction chimique pour produire une poussée. D’où l'attractivité de la propulsion ionique pour les longs voyages spatiaux.
Dans l'atmosphère terrestre, nul besoin de transporter du gaz puisque c'est l'air lui-même qui sert de « carburant ». Les tensions utilisées par le moteur ionique sont très hautes. En altitude, au-dessus des grands systèmes météorologiques, l’humidité est peu présente. Mais à proximité du sol, les variations des conditions météorologiques pourraient rendre difficile l’assurance du niveau nécessaire d'isolation électrique.
Cette technologie n'en est qu'à ses débuts et les obstacles sont nombreux avant de pouvoir faire décoller un véritable avion. Comme le montre la vidéo, la poussée produite par le moteur est à peine suffisante pour maintenir le vol en palier du modèle. Pour autant, il est remarquable d'avoir réussi un vol silencieux et motorisé sans aucun moyen visible de propulsion mécanique.
Pour leur part, Steven Barret, et son équipe de chercheurs du MIT, viennent de réaliser une première mondiale : propulser un engin volant plus lourd que l'air à l'aide d'un moteur ionique fonctionnant dans l'atmosphère terrestre et non dans le vide spatial.
Le principe du moteur ionique utilisé par ce modèle est des plus simples : un ensemble horizontal de conducteurs minces chargés à + 20 000 V est placé au-dessous de chacune des ailes. Par ailleurs, un ensemble de petites sections de profil aérodynamique parallèles, positionnées dans le sillage des conducteurs, est porté à - 20 000 V. Le conducteur chargé positivement produit un nuage d'ions issus de l'azote atmosphérique, qui sont ensuite attirés vers le profil aérodynamique chargé négativement. Lorsque les ions circulent vers l'arrière, ils entrent en collision avec les molécules statiques d’air neutre, ce qui crée un « vent ionique » et imprime à l'avion une poussée vers l'avant.
Dans le vide, il est nécessaire de disposer d'une source de gaz, pour ioniser et propulser les particules à l'arrière de l'engin spatial. Elles ont une masse relativement faible, mais sont éjectées à très grande vitesse. La charge de carburant est donc plus faible que dans un moteur de fusée classique qui fonctionne grâce à une réaction chimique pour produire une poussée. D’où l'attractivité de la propulsion ionique pour les longs voyages spatiaux.
Dans l'atmosphère terrestre, nul besoin de transporter du gaz puisque c'est l'air lui-même qui sert de « carburant ». Les tensions utilisées par le moteur ionique sont très hautes. En altitude, au-dessus des grands systèmes météorologiques, l’humidité est peu présente. Mais à proximité du sol, les variations des conditions météorologiques pourraient rendre difficile l’assurance du niveau nécessaire d'isolation électrique.
Cette technologie n'en est qu'à ses débuts et les obstacles sont nombreux avant de pouvoir faire décoller un véritable avion. Comme le montre la vidéo, la poussée produite par le moteur est à peine suffisante pour maintenir le vol en palier du modèle. Pour autant, il est remarquable d'avoir réussi un vol silencieux et motorisé sans aucun moyen visible de propulsion mécanique.
