Il est désormais possible d'utiliser de la vapeur pour propulser un vaisseau spatial d'astéroïde en astéroïde, grâce à une collaboration entre une entreprise spatiale privée et l'Université de Floride centrale.

Le scientifique de recherche planétaire de l'UCF, Phil Metzger, a travaillé avec Honeybee Robotics de Pasadena, Californie, qui a développé le prototype de vaisseau spatial World Is Not Enough qui extrait l'eau des astéroïdes ou d'autres corps planétaires pour générer de la vapeur et se propulser vers sa prochaine cible minière.

L'UCF a fourni le matériel d'astéroïde simulé et Metzger a effectué la modélisation informatique et la simulation nécessaires avant que Honeybee ne crée le prototype et expérimente l'idée dans ses installations le 31 décembre. L'équipe s'est également associée à l'Université aéronautique Embry-Riddle à Daytona Beach, Floride, développer les premiers prototypes de propulseurs de fusée à vapeur.

"C'est génial, " Metzger dit de la démonstration. " WINE a extrait avec succès le sol, fait de propulseur de fusée, et se lance sur un jet de vapeur extrait du simulant. Nous pourrions potentiellement utiliser cette technologie pour sauter sur la Lune, Cérès, Europe, Titan, Pluton, les pôles de Mercure, astéroïdes, partout où il y a de l'eau et une gravité suffisamment faible."

VIN, qui a la taille d'un four à micro-ondes, extrait l'eau de la surface puis la transforme en vapeur pour voler vers un nouvel emplacement et répéter. Par conséquent, c'est une fusée qui ne manque jamais de carburant et peut théoriquement explorer "pour toujours".

Le processus fonctionne dans une variété de scénarios en fonction de la gravité de chaque objet, dit Metzger. Le vaisseau spatial utilise des panneaux solaires déployables pour obtenir suffisamment d'énergie pour l'exploitation minière et la production de vapeur, ou il pourrait utiliser de petites unités de désintégration radiosotopique pour étendre la portée potentielle de ces trémies planétaires à Pluton et à d'autres endroits éloignés du soleil.

Metzger a passé trois ans à développer la technologie nécessaire pour transformer l'idée en réalité. Il a développé de nouvelles équations et une nouvelle méthode de modélisation informatique de la propulsion à vapeur afin de proposer une nouvelle approche et de vérifier qu'elle fonctionnerait réellement au-delà d'un écran d'ordinateur.

Le développement de ce type d'engin spatial pourrait avoir un impact profond sur l'exploration future. Actuellement, les missions interplanétaires cessent d'explorer une fois que le vaisseau spatial n'a plus de propulseur.

"Chaque fois que nous perdons notre énorme investissement en temps et en argent que nous avons consacré à la construction et à l'envoi du vaisseau spatial vers sa cible, " Metzger dit. " WINE a été conçu pour ne jamais manquer de propulseur, donc l'exploration sera moins coûteuse. Cela nous permet également d'explorer dans un laps de temps plus court, car nous n'avons pas à attendre des années alors qu'un nouveau vaisseau spatial voyage de la Terre à chaque fois."

Le projet est le résultat du programme de transfert de technologie des petites entreprises de la NASA. Le programme est conçu pour encourager les universités à s'associer avec les petites entreprises, injecter de nouveaux progrès scientifiques dans des produits commerciaux commercialisables.

"Le projet a été un effort de collaboration entre la NASA, universités et industrie; et c'est un grand succès, " dit Kris Zacny, vice-président de Honeybee Robotics. "Les vaisseaux spatiaux de type WINE ont le potentiel de changer la façon dont nous explorons l'univers."

L'équipe recherche maintenant des partenaires pour continuer à développer de petits engins spatiaux.

Metzger est associé en recherche en sciences planétaires au Florida Space Institute de l'UCF. Avant de rejoindre l'UCF, il a travaillé au Kennedy Space Center de la NASA de 1985 à 2014. Il a obtenu sa maîtrise (2000) et son doctorat (2005) en physique à l'UCF. Le travail de Metzger couvre certains des domaines les plus passionnants et les plus avant-gardistes de la recherche et de l'ingénierie spatiales. Il a participé au développement d'une gamme de technologies faisant progresser notre compréhension de la façon d'explorer le système solaire. Les technologies comprennent :des méthodes pour extraire l'eau du sol lunaire; Méthodes d'impression 3D pour les structures construites à partir d'astéroïdes et d'argile martienne, et des testeurs de mécanique du sol lunaire à l'usage des astronautes gantés.

Robotique abeille, une filiale d'Ensign Bickford Industries, se concentre sur le développement d'outils et de systèmes de forage pour trouver la vie ainsi que pour l'exploitation spatiale des ressources. Honeybee a déjà déployé et exploité Rock Abrasion Tool (RAT) sur Mars Exploration Rovers (MER), Icy Soil Acquisition Device (ISAD) sur Mars Phoenix, et le système de manipulation d'échantillons (SMS) pour l'instrument d'analyse d'échantillons sur Mars (SAM) du Mars Science Laboratory (MSL). Le MSL dispose également de l'outil de dépoussiérage de Honeybee. Les projets de vol et de R&D actuels incluent des systèmes pour Mars, la lune, Europe, Phobos, Titan, et d'autres.