Une "soucoupe en lévitation" pourrait un jour survoler la Lune
Bien que nous considérions généralement les soucoupes volantes comme des engins utilisés par les extraterrestres dans les films de science-fiction, des scientifiques du Massachusetts Institute of Technology (MIT) proposent aujourd’hui d’en utiliser une de leur propre conception pour explorer la Lune. Le véhicule planerait au-dessus de la surface lunaire grâce à la force de répulsion électrostatique.
Image d’entête : illustration conceptuelle du rover lunaire en lévitation. (MIT)
Comme la Lune n’a pas d’atmosphère protectrice, sa surface est directement exposée au plasma spatial et aux rayons ultraviolets du Soleil. Elle est ainsi chargée positivement, suffisamment pour que la poussière lunaire lévite jusqu’à 1 mètre au-dessus du sol, le même effet qui fait se dresser nos cheveux lorsqu’ils sont chargés statiquement.
Auparavant, des chercheurs ont suggéré d’utiliser ce phénomène dans un planeur déployé par un véhicule spatial qui explorerait la surface d’objets célestes sans air comme la Lune. Si les ailes étaient constituées d’un matériau chargé positivement, comme le Mylar, le planeur et la surface lunaire chargée positivement se repousseraient mutuellement, entraînant la lévitation du planeur.
Selon l’équipe du MIT, bien qu’une telle configuration puisse fonctionner sur de petits astéroïdes, la force de gravité sur des corps célestes plus grands, comme la Lune, tirerait toujours le planeur vers le bas. C’est là qu’interviendrait ce rover/ astromobile en forme de soucoupe volante.
L’engin sans équipage renforcerait la force de répulsion électrostatique en émettant des faisceaux d’ions chargés négativement vers l’extérieur, ce qui donnerait une charge positive à la sonde elle-même, et en émettant des ions chargés positivement vers le bas sur la surface lunaire, ce qui augmenterait sa charge positive existante.
Ces ions seraient distribués par des buses sur des propulseurs ioniques miniatures orientés vers le haut et vers le bas, qui appliqueraient une tension à un liquide ionique (sel fondu) provenant d’un réservoir embarqué connecté. De tels propulseurs sont déjà utilisés pour manœuvrer de petits satellites dans l’espace.
Lors d’une expérience de démonstration, un modèle de rover de 60 grammes, de la taille de la paume d’une main, a été suspendu à des ressorts au-dessus d’une surface en aluminium dans une chambre à vide, afin de simuler la surface sans air et à faible gravité de la Lune. Il était équipé d’un propulseur ionique orienté vers le haut et de quatre autres orientés vers le bas. Une tige de tungstène horizontale placée au-dessus du rover a été utilisée pour mesurer la force produite par les propulseurs.
Schéma de l’installation de test. (MIT)
Après avoir expérimenté différentes tensions, il a été déterminé qu’une source d’énergie relativement faible serait nécessaire pour faire léviter un rover de 907 gr à environ 1 cm au-dessus de la surface lunaire. Pour faire léviter un engin plus grand, il faudrait évidemment plus d’énergie, mais des recherches supplémentaires doivent être menées pour déterminer dans quelle mesure la force de répulsion électrostatique fonctionnerait à des altitudes plus élevées. Néanmoins, cette technologie est prometteuse pour des applications pratiques, notamment sur de petits astéroïdes à très faible gravité.
Selon le professeur Paulo Lozano, qui dirige l’étude avec l’étudiant diplômé Oliver Jia-Richards :
Avec un rover en lévitation, vous n’avez pas à vous soucier des roues ou des pièces mobiles. Le terrain d’un astéroïde peut être totalement irrégulier, et tant que vous disposez d’un mécanisme contrôlé pour maintenir votre rover en lévitation, alors vous pouvez passer sur des terrains très accidentés et inexplorés, sans avoir à esquiver physiquement l’astéroïde.
L’étude publiée dans le Journal of Spacecraft and Rockets : Electrostatic Levitation on Atmosphere-Less Planetary Bodies with Ionic-Liquid Ion Sources et présentée sur le site du MIT : MIT engineers test an idea for a new hovering rover.