EXPLORE - Elle pourrait permettre de voguer à l'infini dans l'espace : qu'est-ce qu'une voile solaire ?

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EXPLORE : plongée dans les mystères de l'espace

COSMOS - Cette technologie doit permettre, à terme, d'explorer les coins les plus reculés de notre Système solaire. Nous consacrons cette semaine notre format Explore à la voile solaire, un système de propulsion futuriste actuellement en cours d'expérimentation au-dessus de nos têtes.

Voguer vers l’infini et au-delà à la force de la lumière émise par les étoiles, Jules Vernes aurait probablement adoré l’idée. De prime abord, le concept de voile solaire peut sembler farfelu. Pourtant, ce mode de propulsion futuriste, exploité depuis longtemps dans les œuvres de science-fiction, pourrait bien révolutionner la manière dont nous voyagerons à l’avenir dans l’espace. Si l’on imagine déjà des flottes de vaisseaux, coiffés d’immenses voiles argentées, en train de naviguer dans le vide sidéral à la découverte de mondes lointains et encore inexplorés, la technologie demeure cependant, aujourd’hui encore, balbutiante. Pourtant, son invention ne date pas d’hier.

Depuis les années 1970, les agences spatiales tentent en effet, en vain, de placer en orbite des voiles solaires. Et pour cause, une telle technologie n’est pas simple à mettre en œuvre. Mais The Planetary Society, l'organisation américaine de promotion de l’exploration spatiale, cofondée en 1980 par l’astronome Carl Sagan, y croit à fond. Elle en est même à sa troisième tentative depuis le lancement du projet au début des années 1990. La mission LightSail 2 vise justement à démontrer qu’un satellite peut être placé en orbite avec, pour seul moyen de propulsion, le rayonnement solaire. L'engin a été déployé en orbite basse lundi 8 juillet par une fusée Falcon Heavy de SpaceX. Ce mercredi 24 juillet, il a déployé son immense voile solaire, avant de s'élancer pour effectuer un tour complet de la Terre.

Comment ça fonctionne exactement ?

La voile qui équipe le minisatellite LightSail 2 est en fait un simple gréement de forme carrée conçu en mylar, un matériau en polyester très résistant et surtout ultra réfléchissant. De la taille d'un petit ring de boxe (32 m2), deux fois plus fine qu'un film alimentaire (entre 0,3 et 0,9 millimètres d’épaisseur), c'est cette voile qui propulsera l'engin. Comment, au juste ? Les photons, ces particules émises par le soleil, vont rebondir dessus comme un miroir et la pousser en lui transmettant une partie de leur énergie, suffisamment pour générer une petite impulsion. En fait, lorsque la voile fait face au soleil, les photons l’éloignent de l’étoile. Comme un voilier qui voguerait sur l’eau, la voile solaire peut alors contrôler la direction du satellite en modifiant par exemple son orientation par rapport au soleil ou encore en contrôlant son centre de gravité.

A quoi cette technologie va-t-elle servir ?

Dans le cosmos, les distances sont gigantesques. Or, de nos jours, l’engin spatial le plus rapide jamais construit par l’Homme, New Horizons, voyage à une vitesse de 14,3 kilomètres par seconde. A cette cadence, il nous faudrait des milliers et des milliers d'années rien que pour atteindre la frontière de notre galaxie, la Voie lactée. La voile solaire a justement l’avantage de pallier les limites des engins au mode de propulsion électrique ou chimique. Certes, sa poussée est faible (à ce rythme, un trajet Terre-Lune prendrait un an). Mais elle s'effectue en continu grâce aux photons qui, contrairement aux carburants classiques, ont le gros avantage de fonctionner à l’infini.

Ce mode de propulsion pourrait donc permettre, à terme, d’explorer des recoins situés bien au-delà de notre Système solaire. "De par son éclat étincelant, Sirius est en effet un bon candidat en vue des premières missions de navigation solaire interstellaire", expliquait Jean Schneider, astronome à l'Observatoire de Paris, joint l’an dernier par LCI

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S'agit-il de la première tentative ?

La première voile solaire a été élaborée par la Nasa en 1975, dans le but de visiter la comète de Halley. Mais le projet a finalement capoté, quelques années plus tard. The Planetary Society, dont le financement provient de fonds privés, a commencé à travailler sur un premier prototype dès 1990. Le premier lancement de Cosmos-1, qui avait été propulsé depuis un sous-marin russe en 2005, fut toutefois un échec. En 2010, l’agence spatiale japonaise, la Jaxa, est parvenue quant à elle à lancer sa propre sonde à voile solaire, baptisée Ikaros.  Cinq ans plus tard, une nouvelle tentative de The Planetary Society s'était soldée, cette fois-ci, par un demi-échec : la voile s'était déployée avec succès, mais à une orbite trop basse. Elle avait donc fini sa course dans l'atmosphère terrestre.

Pourra-t-on l’apercevoir depuis la Terre ?

Pour voir voguer LightSail 2 depuis le sol, il faudra donc attendre encore au moins deux semaines, le temps qu'elle se déploie. Vous devriez alors apercevoir un petit carré argenté, filant en silence dans le ciel avec pour seul carburant notre étoile, le Soleil. Sur le site internet de The Planetary Society, une carte vous permettra de suivre sa course autour de la Terre. Ainsi, il vous sera possible de savoir précisément quand LightSail 2 passera au-dessus de l’Hexagone.

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