Une équipe française a conçu un propulseur spatial à plasma « sans parois »

[mac.nivolsAdministrateur sécurité]

Des chercheurs du CNRS ont testé pour la première fois un système de propulsion d’un type nouveau où la « combustion » se fait à l’extérieur de la tuyère, rallongeant ainsi la durée de vie de ce genre de propulseurs d’un facteur 100 voire 1000. Il s’agit concrètement d’un propulseur à plasma, gaz d’atomes et électrons chauds, ou encore d’un « propulseur électrique à effet Hall« . En réalité, parler de combustion est impropre car les moteurs à plasma ne fonctionnent pas sur le principe d’une réaction chimique explosive (combustion) entre ergols, comme les moteurs classiques utilisés dans les lanceurs comme Ariane, Soyouz, Ares, etc. Ici, il s’agit d’accélérer des atomes au moyen de champs magnétiques.

Il n’est pas encore envisagé de remplacer les moteurs des lanceurs par la technologie à plasma car les poussées obtenues sont trop faibles pour arracher une masse de plusieurs centaines de tonnes de la surface de la Terre : la meilleure propulsion à plasma peut développer une poussée de quelques newtons (N) contre 4 à 14 millions de newtons (MN) pour Soyouz ou Ariane. Mais ces propulseurs sont idéaux pour voyager dans le vide cosmique (une fois mis en orbite). De nombreux satellites, sondes et autres engins spatiaux se servent déjà de la propulsion à plasma, et la recherche spatiale est extrêmement active dans ce domaine.
Le type de propulsion qu’il faudra pour un voyage habité vers Mars

Car si l’homme se rend un jours sur Mars, peut-être dans les années 2040, ce sera forcément avec ce type de propulsion. Et pour cause : les moteurs à plasma requièrent beaucoup moins de matière à « consommer » que les moteurs chimiques et donc moins de matière à embarquer à bord – en substance, ce nouveau moteur consomme du Xénon. Mais cela à condition qu’on puisse leur fournir beaucoup d’électricité, par exemple à l’aide d’une mini-centrale nucléaire ou des panneaux solaires à haut rendement.

Là où les chercheurs de l’Institut de combustion, aérothermique, réactivité et environnement (ICARE, CNRS) ont innové, c’est qu’ils ont réussi à moduler les champs magnétiques, qui servent à canaliser et accélérer le plasma, de sorte à produire son accélération et éjection légèrement à l’extérieur de la tuyère, comme le montrent ces images :


Or le grand défaut du plasma est qu’il détruit rapidement les matériaux car ceux-ci sont bombardés par des noyaux atomiques de très haute énergie : leur durée de vie ne dépasse pas quelques centaines de jours. Comme l’écrit l’un des chercheurs de l’équipe, Stéphane Mazouffre, dans son blog : « nous avons pu déplacer les zones d’ionisation et d’accélération à l’extérieur de la cavité, c’est-à-dire dans le vide. On obtient alors une configuration sans parois qui permet de grandement réduire les interactions plasma-surfaces. »

Le propulseur des chercheurs, nommé Hall PPS-Flex, a été testé cet été à l’ESA Propulsion Laboratory à Noordwijk aux Pays-Bas avec une puissance électrique de 200 W soit 1000 fois moins que la puissance injectée dans les moteurs déjà en service. Mais cette technologie n’est qu’à ses débuts… Le problème de la durée de vie étant donc en voie de résolution, il reste à faire monter en puissance ces moteurs afin qu’ils puissent développer des poussées de plusieurs dizaines ou centaines de newtons – de quoi mettre Mars à quelques semaines de voyage de la Terre.

Source : http://www.science-et-vie.com/2014/11/equipe-francaise-concu-propulseur-spatial-plasma-parois/

[TotoLégende du forum]

C'est beau !

[Sylvain VellaEquipe du forum]

impressionnant , c'est une impression ou il y a une accélération en ce moment dans les innovations de ce type ?

[mac.nivolsAdministrateur sécurité]

C'est la question que je me posais Sylvain, suffit de chercher un peu et on s'aperçoit qu'il y a beaucoup d'avancés dans de nombreux domaines scientifiques et techniques, mais c'est peut-être aussi que l'information se diffuse de plus en plus vite...

[MaximusEquipe du forum]

En même temps il y a pas mal d'entreprises privé en aérospatiale qui se sont développées aux Etat Unis, donc que l'Europe fasse des efforts et arrive à des résultats de ce côté est pour moi logique.

En tous cas si ça peut diminuer le temps pour aller sur Mars et que je puisse voir ça de mon vivant ce serait juste énorme.

[CosmosEquipe du forum]

 

Bonjour à vous tous!





Merci à Mac.Nivols, d'oser aborder cette question
sur la propulsion plasmique.


C'est un vieux projet datant de 1979:





Oui, la propulsion d'un vaisseau pour un transport
d'astronautes vers la planète Mars,
est déjà une question qui fait débats...
La source d'énergie puissante nécessaire,
obligerait en plus, à un bloc nucléaire....

Il ne faut pas oublier en plus, le problème
des radiations encaissées dans l'espace traversé...
Question qui semble également, bloquer le système....

La NASA travaille depuis plusieurs années,
sur le système VASIMR, élaboré
par l'ancien astronaute Chang Diaz.



Pour Informations:

http://www.planete-mars.com/vasimr-zubrin-defie-chang-diaz-den-debattre-avec-lui/

A discuter donc....


Cordialement!

A+

[mac.nivolsAdministrateur sécurité]

En relisant votre post, je me suis dit que je vous avais déjà lu concernant VASIMR, j'ai retrouvé : https://www.forum-ovni-ufologie.com/t121-les-applications-mhd-sujet-unique-sur-le-magnetohydrodynamique

C'est vrai qu'il y a encore pas mal de contraintes, mais à la vitesse où tout avance, je suis confiant.

Au niveau de l'énergie nécessaire pour faire tourner ce moteur assez longtemps pour faire l'aller-retour, c'est vrai que le groupe nucléaire me parait pour l'instant, le plus maîtrisé actuellement (je pense notamment à son utilisation dans les navires de guerre). Après, le problème c'est que dans l'espace, il y a bien d'autres contraintes liées à un réacteur nucléaire, je pense notamment à la protection contre les débris spatiaux et le refroidissement du système (dans le vide c'est moins facile quand pleine mer ou au bord d'un fleuve quoi que je maîtrise pas le sujet).
Ça mérite d'y réfléchir effectivement.

[CosmosEquipe du forum]

 


Bonsoir Mac.Nivols!



Oui, il y a donc de l'espoir sur le futur.


Nous avons un système étudié des deux cotés de l'Atlantique.
Système qui permettrait de raccourcir le temps du transfert
entre nos deux planètes...

Les braves astronautes avec nos moyens actuels,
seraient pendant plus de six mois (Aller) obligés
de supporter l'inaction d'un si long voyage....
(Idem pour le retour!)...

Le moteur à plasma, consiste à transformer un gaz liquide
(Argon,Xénon ou hydrogène!) pour en exploiter la combustion
contrôlée dans une sorte de longue tuyère.
Ceci afin d'en propulser l'engin porteur.

Une chose qui devrait faire plaisir à JPP,
c'est que c'est par l'intermédiaire de la MHD,
que ce gaz serait peu à peu, transféré de son étal liquide,
à de très hautes températures, tout en traversant
le corps de cette espèce de corps de tuyère...



Le problème semble surtout venir des températures excessives
engendrées par le plasma obtenu. Il faut donc conditionner
toute la sortie de cette tuyère, par des champs magnétiques
puissants, car aucun matériaux ne résistent à un tel plasma...

C'est donc pour subvenir à cette puissante énergie nécessaire,
pour transférer le gaz, que le bloc nucléaire semble être
actuellement, la meilleure solution...

L'avantage du dit "moteur à plasma" permettrait alors,
de raccourcir ce voyage à plusieurs semaines...

Par contre, c'est par les moyens classiques actuels
que l'engin serait placé en orbite terrestre.


Cordialement!

A+

Pour informations:

http://accrodavion.be/Accrodavions/lapropulsionioniqueetplasmique4.html
................

[mac.nivolsAdministrateur sécurité]

Bonsoir,

oui effectivement, l'assemblage d'un tel engin ne pourra se faire qu'en orbite, à mon avis on sera bien au delà de la taille des ex-navettes américaines. On peut oublier les lanceurs conventionnels actuels ou bientôt disponibles comme Ariane VI qui ne pourront de toute manière pas expédié un tel vaisseau "clé en main"

Merci pour les précisions concernant les champs magnétiques, je les avais oublié ceux là...

Bref, du boulot encore en perspective, bien que je sois convaincu qu'un paquet de solutions aux problèmes posés soient déjà disponibles dans les différents labos de recherche de par le monde.
La faculté de certains hommes à innover me fascine.

Bonne soirée.

[CosmosEquipe du forum]

 


Bonjour à vous tous!


Mac.Nivols a écrit:
"oui effectivement, l'assemblage d'un tel engin ne pourra
se faire qu'en orbite, à mon avis on sera bien au delà
de la taille des ex-navettes américaines. On peut oublier
les lanceurs conventionnels actuels ou bientôt disponibles
comme Ariane VI qui ne pourront de toute manière pas
expédié un tel vaisseau "clé en main" "

..........................

Exactement!


C'est bien pour cela, qu'il y a certainement une liaison
avec le sujet "ORION" que tu as posté ailleurs.

L'ensemble permet d'entrevoir une solution fiable
pour un vaisseau comportant une cabine de vie
comme "Orion", mais aussi, un habitacle
pour que les astronautes puissent évoluer
durant le long transfert Terre-Mars....

Il ne faudra surtout pas oublier, la jonction supplémentaire
d'une sorte de "vaisseau-contact habitable", permettant
de réaliser le posé final et la vie sur Mars....
(Le système employé pour Apollo, était très logique!).

Le vaisseau de transfert restant en attente,
en orbite martienne....

L'ensemble décomposé, serait alors, mis en orbite terrestre
par plusieurs lanceurs. Il serait ensuite assemblé bloc par bloc
pour configurer l'énorme vaisseau final....

La propulsion de l'ensemble, serait donc assurée
par un moteur plasmique style VASMIR.

Ci-joint un croquis du Vasmir avec des descriptions en français:





Cordialement!

A+

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