Selon des chercheurs, nous ne sommes plus très loin de pouvoir envoyer des êtres humains vers l’espace grâce à des engins munis de moteurs à propulsion plasmique.
Les moteurs à propulsion plasmique devraient pouvoir offrir certaines des solutions suivantes : propulser un avion plus rapidement qu’un moteur traditionnel, nous emmener jusqu’au bord de l’atmosphère sans brûler de combustibles fossiles et à faible coût. Malheureusement, pour l’instant, ces moteurs à propulsion plasmique sont confinés aux laboratoires de recherche, principalement dans ceux qui se concentrent sur l’utilisation de ces moteurs par des satellites et d’autres engins spatiaux.
Mais à présent, des chercheurs l’Université technique de Berlin ont l’objectif d’utiliser ces moteurs à plasma dans le ciel. Au lieu de brûler du carburant et de l’air comprimé pour créer une poussée à l’arrière d’un moteur pour provoquer une propulsion, un moteur à jet de plasma imite un réacteur à fusion ou une étoile : il crée de l’électricité en excitant et en comprimant du gaz sous forme de plasma, puis en générant un champ électromagnétique. En effet, ce type de propulsion utilise la force de Lorentz (soit la force électromagnétique résultant de l’interaction entre un courant électrique et un champ magnétique) pour accélérer un gaz ionisé appelé plasma, qui procure donc une poussée par réaction.
L’équipe de recherche, dirigée par Berkant Göksel, a l’intention de coupler les moteurs à plasma avec des avions à réaction (ou d’autres dispositifs pouvant transporter des passagers) afin de créer un engin pouvant décoller, voler à très haute altitude, et atterrir. « Nous sommes les premiers à produire des jets de plasma rapides et puissants au niveau du sol », explique Göksel. « Ces jets de plasma peuvent atteindre des vitesses allant jusqu’à 20 kilomètres par seconde », ajoute-t-il.
Il existe cependant encore plusieurs obstacles avant que des engins à moteurs à propulsion plasmique puissent nous transporter jusqu’au bord de l’espace. Tout d’abord, il faut savoir que l’équipe de Göksel utilise des petits propulseurs à plasma (faisant environ 80 millimètres de longueur) et il faudrait environ 10’000 de ces petits engins pour réussir à propulser un avion commercial standard. Le concept actuel n’est donc pas applicable à ce champ d’action.
Pour l’instant, l’équipe de Göksel a l’intention d’utiliser 100 à 1000 propulseurs de ce type pour déplacer un plus petit avion, ce qui, selon eux, devrait être réalisable. Comme tout appareil fonctionnant grâce à l’électricité (en particulier pour des engins en nécessitant une énorme quantité), le plus grand problème, même pour la plus petite version des propulseurs à plasma, est le besoin en batteries. En effet, les avions en question doivent également être suffisamment légers pour éviter d’être contre-productifs, tout en gardant la capacité suffisante pour fournir la puissance nécessaire. Malheureusement jusqu’à présent, ce problème n’a pas été résolu : « Un tel éventail de propulseurs nécessiterait une petite centrale électrique, qui serait impossible à monter sur un avion avec la technologie actuelle », explique Dan Lev du Technion-Israel Institute of Technology.
Jusqu’à présent, Göksel et son équipe se sont basés sur des avancées technologiques extérieures pour combler cette lacune : les diverses améliorations apportés aux systèmes de panneaux solaires ou aux réacteurs à fusion pourront être exploitées sur des avions ou d’autres engins spatiaux. En attendant, l’équipe prévoit donc de créer un vaisseau hybride qui puisse utiliser soit des fusées, soit des moteurs à combustion, afin de combler les failles actuelles du moteur à plasma.