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Un nouveau propulseur à plasma pourrait accélérer les voyages dans l’espace

Une chercheuse du laboratoire de physique des plasmas de Princeton du département américain de l’Énergie, Fatima Ebrahimi, a développé un nouveau type de propulseur qui pourrait aider les humains à explorer l’espace à l’avenir. Le nouveau propulseur utilise des champs magnétiques pour faire sortir les particules de plasma de l’arrière d’une fusée propulsant l’engin spatial vers l’avant. Le plasma est le quatrième état de la matière et est un gaz chargé électriquement.

La physicienne du PPPL Fatima Ebrahimi devant la conception d'une fusée à fusion par un artiste

Le concept accélère les particules en utilisant la reconnexion magnétique, un processus naturel présent dans tout l’univers, y compris la surface du soleil. La reconnexion magnétique se produit lorsque les lignes de champ magnétique convergent, se séparent soudainement, puis se rejoignent, produisant des quantités importantes d’énergie. La chercheuse a déclaré qu’elle travaillait sur le concept depuis un certain temps, l’idée originale revenant en 2017.

L’idée lui est venue alors qu’elle était assise sur un pont en pensant aux similitudes entre l’échappement de la voiture et les particules d’échappement à haute vitesse créées par l’expérience nationale du Taureau sphérique au laboratoire. Pendant l’opération, le tokamak produit des bulles magnétiques appelées plasmoïdes, se déplaçant à environ 20 kilomètres par seconde. Ebrahimi dit que cela lui ressemblait beaucoup.

Les propulseurs à plasma actuels utilisent des champs électriques pour propulser les particules et ne peuvent produire qu’une faible vitesse spécifique. Des simulations informatiques réalisées sur des ordinateurs du laboratoire montrent que le nouveau concept de propulseur à plasma peut générer des gaz d’échappement avec des vitesses de centaines de kilomètres par seconde, ce qui est dix fois plus rapide que les autres propulseurs.

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La vitesse du plâtre au début du voyage du vaisseau spatial pourrait amener les planètes extérieures à la portée des astronautes, ce qui entraînerait un voyage spatial sur de longues distances prenant moins de temps. Le nouveau propulseur a des champs magnétiques plus puissants qui peuvent augmenter ou diminuer la quantité de poussée, permettant un réglage fin de la vitesse. Le propulseur éjecte également des particules de plasma et des plasmoïdes, ces derniers ajoutant de la puissance à la propulsion. Le nouveau propulseur peut également être constitué d’atomes lourds ou légers permettant d’adapter la poussée à la mission.