Une petite voile faite du matériau le plus fin connu - un graphène d'une épaisseur d'un atome de carbone - a réussi les premiers tests conçus pour montrer qu'elle pourrait être un matériau viable pour fabriquer des voiles solaires pour les engins spatiaux.

Les voiles légères sont l'une des technologies de propulsion spatiale existantes les plus prometteuses qui pourraient nous permettre d'atteindre d'autres systèmes stellaires dans de nombreuses décennies.

Les vaisseaux spatiaux traditionnels transportent du carburant pour alimenter leurs voyages et utilisent des manœuvres orbitales complexes autour d'autres planètes. Mais le poids du carburant les rend difficiles à lancer et les manœuvres de survol complexes allongent considérablement le trajet.

Les voiles solaires n'ont pas besoin de carburant. Les engins spatiaux qui en sont équipés sont ainsi beaucoup plus légers et plus faciles à lancer.

Deux engins spatiaux pilotés au cours de la dernière décennie ont déjà démontré la technologie, mais ils utilisaient des voiles en polyimide et en mylar, un film polyester.

Le graphène est beaucoup plus léger. Pour tester s'il peut être utilisé comme voile, les chercheurs ont utilisé un morceau de seulement 3 millimètres de diamètre.

Ils l'ont lâché d'une tour de 100 m de haut à Brême, Allemagne, pour tester s'il fonctionnait sous vide et en microgravité.

Une fois la voile en chute libre, éliminant efficacement les effets de la gravité, ils ont braqué une série de lumières laser dessus, pour voir s'il agirait comme une voile solaire.

Faire briller un laser de 1 watt a fait accélérer la voile jusqu'à 1 m/s2, similaire à l'accélération d'un ascenseur de bureau, mais pour les voiles solaires, l'accélération continue tant que la lumière du soleil continue de frapper les voiles, amener les engins spatiaux à des vitesses de plus en plus élevées.

"La fabrication de graphène est relativement simple et pourrait facilement être étendue à des voiles d'un kilomètre de large, bien que le déploiement d'une voile géante soit un sérieux défi, " dit Santiago Cartamil-Bueno, leader de l'équipe GrapheneSail et directeur de SCALE Nanotech, une start-up de recherche opérant en Estonie et en Allemagne.

SCALE Nanotech est maintenant à la recherche de partenaires stratégiques pour étendre la technologie en vue d'un éventuel test dans l'espace. Le développement de produits de la technologie des voiles est actuellement accéléré par le centre d'incubation d'entreprises de l'ESA en Hesse et dans le Bade-Wurtemberg, Allemagne.

Astrid Orr du programme de recherche sur les vols spatiaux habités de l'ESA supervise les expériences de sciences physiques en apesanteur pour l'exploration humaine et robotique.

Elle déclare :« Ce projet est un merveilleux exemple de recherche scientifique qui peut être effectuée en apesanteur sans quitter la Terre.

"Lâcher du graphène et le tirer avec des lasers est fascinant. Penser que cette recherche pourrait aider les scientifiques à envoyer des instruments à travers le système solaire et, si l'on ose rêver, aux systèmes stellaires lointains dans les années à venir est la cerise sur le gâteau."