Comment
aller sur mars ? 
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Comment
aller sur mars ?
Étude des différents moyens de propulsion
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Les barres vertes correspondent aux "notes" que nous avons attribuées aux différents moyens de propulsion :
: système très décevant
: système passable
: système moyen
: bon système
: système prometteur
C'est le système de propulsion actuellement utilisé. La est produite par la combustion de l'hydrogène et de l'oxygène, tous deux bien évidemment emportés.
Le principal inconvénient de ce système est le fait qu'il nécessite une réserve très importante de carburant, car malgré la forte poussée, leest assez faible.
Le temps du trajet vers Mars est d'un peu moins de un an.
De l'hydrogène liquide traverse un réacteur à cœur nucléaire solide, où il est chauffé à plus de 2500°C avant d'être éjecté à grande vitesse. Le temps du trajet vers Mars est de 6 mois, mais après des tests de ces fusées par la NASA dans les années 1960, ce système est actuellement abandonné, du fait de la forte opposition du public.
Ce système, conçu dans les années 1950, utilise un champ électrique pour éjecter un gaz, du césium ou du xénon. Mais ce moteur, qui a déjà propulsé plusieurs sondes, ne peut pas atteindre la puissance requise pour se rendre sur Mars : 1 MW.
Les moteurs de ce type, utilisés par les Russes pour leurs satellites dès 1970, utilisent un champ électrique pour accélérer des particules chargées positivement (comme les systèmes de propulsion ionique). Mais les champs électrique sont différents, puisque qu'il y a d'abord un champ magnétique radial, qui engendre ensuite un champ électrique axial, et donc l'éjection. de plus, contrairement à la propulsion ionique, ce système pourrait être agrandi permettant une propulsion vers Mars.
La
propulsion magnétohydrodynamique
Ce système utilise un champ magnétique dû à un puissant courant électrique. Les gaz propulseurs de ce moteur, sur lequel la NASA a repris les travaux en 1999, sont par ordre croissant de rendement, l'argon, le lithium et l'hydrogène. Un prototype d'1 MW vient d'être construit.
Les
moteurs à induction
pulsée
Le moteur à induction pulsée, qui retrouve les faveurs de la NASA, se fonde sur la création rapide de champs magnétiques et électriques perpendiculaires. Un tuyère éjecte d'abord une bouffée de gaz, qui s'étale contre une spirale de fil électrique d'environ un mètre de diamètre. Une batterie de condensateurs produit alors, dans la spirale, une décharge de courant pendant environ dix millisecondes. le champ radial créé par l'impulsion engendre un champ électrique circulaire dans le gaz, qu'il ionise et dont il accélère les particules dans la direction opposée à celle de l'impulsion initiale. Comme leur déplacement est perpendiculaire au champ magnétique, ces particules sont éjectées dans l'espace. Contrairement à d'autres propulseurs électromagnétiques, ce système ne requiert pas d'électrodes, qui ont tendance à s'user, et l'on augmente la puissance en augmentant la fréquence des impulsions. On obtiendrait une puissance de 1 MW, en émettant les impulsions 200 fois par seconde.
Variable Specific Impulse Magnetoplasma Rocket, ou "fusée à magnétoplasma à impulsions spécifiques variables"
Le VASIMR est un système qui peut à la fois avoir une forte et une faible . En effet, sa « boîte de vitesse », lui permet une forte , mais un faible en « première », en ouvrant le goulot d'étranglement, ainsi qu’une plus faible , mais une vitesse d’éjection augmentée du fait de la fermeture de l’étranglement de sortie, en « cinquième ».
Des particules d'hydrogène, qui tournent autour des lignes de champ magnétique, sont bombardées par des ondes radio, et ainsi chauffées jusqu'à 10 millions de degrés Celsius. La tuyère magnétique transforme alors le déplacement en spirale en un déplacement axial, ce qui engendre donc la .
Les premiers vols d'essai sont prévus par la NASA en 2004 avec un système de 104 W. Mais les missions vers Mars nécessiteraient une puissance mille fois supérieure.
Le temps du trajet vers Mars est d'environ 6 mois.
Vues d'artiste du VASIMR
Schéma du moteur de type VASIMR (cliquez dessus pour agrandir)
Les voiles solaires sont poussées par le vent solaire (particules chargées émises par le Soleil), ou la faible pression de la lumière solaire. Du fait de la taille de la voile qui doit être très grande (4 km2) et très légère (1 g.m-2), la réalisation est assez difficile. Mais ce système assez lent (de la Terre à Mars en un an) est très adapté au transport de matériel. Ce système n'est pas encore au point : un miroir de 300 m2 a été déployé en 1993 par le Consortium spatial russe Regetta, mais il s'est emmêlé lors d'un second essai en 1999.
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