La technologie de la voile solaire est le rêve de beaucoup depuis des décennies. L'élégance simple de naviguer sur les ondes lumineuses du soleil a un aspect rêveur qui a captivé l'imagination des ingénieurs ainsi que des écrivains. Cependant, les aspects pratiques de la quantité d'énergie reçue par rapport à celle nécessaire pour déplacer des charges utiles utiles ont ramené ces rêves à la réalité. Aujourd'hui, une équipe dirigée par Amber Dubill du laboratoire de physique appliquée de l'université John Hopkins et soutenue par le programme NIAC (Nasa Innovative Advanced Concepts) développe une nouvelle architecture de voile solaire qui a peut-être déjà trouvé son application phare :l'héliophysique.

La technique qu'ils utilisent est connue sous le nom de navigation légère diffractive. Il présente des avantages significatifs par rapport à la technologie de voile solaire existante, notamment la capacité de tourner. C'est un gros problème pour la plupart des voiles solaires, qui perdent de leur efficacité si elles ne sont pas directement face au soleil. La diffraction provoque la diffusion de la lumière lorsqu'elle passe à travers une ouverture. L'utilisation de cette propriété dans un matériau de voile solaire permettrait à un vaisseau de s'éloigner du soleil tout en continuant à subir la pression de la lumière le poussant dans n'importe quelle direction.

Pour créer une telle pression diffractive, l'équipe a créé un matériau avec de très petits réseaux intégrés pour diffracter la lumière sur une surface qui pourrait encore bénéficier de la force créée lorsque cette lumière est absorbée. Cela permettrait à tout vaisseau spatial utilisant la voile comme système de propulsion de s'éloigner légèrement du soleil tout en bénéficiant d'une poussée puissante des photons de la lumière.

Pour prouver cette technologie, le NIAC la soutient avec une subvention de phase III après avoir terminé avec succès les phases I et II au cours des dernières années. La phase III s'accompagne d'un financement de 2 millions de dollars sur deux ans pour poursuivre le développement du matériau utilisé sur la voile solaire, aboutissant à des tests au sol qui pourraient présager d'une utilisation dans l'espace lointain.

L'espace lointain est l'endroit le plus probable pour une application telle que ces voiles diffractives. En particulier, les chercheurs pensent qu'ils joueront un rôle déterminant dans l'héliophysique. Les technologies de propulsion traditionnelles ne fonctionnent pas bien autour des pôles du soleil, étant donné les interférences magnétiques dans cet espace. Les voiles solaires traditionnelles ne fonctionneraient pas non plus, car la lumière incidente tombant sur elles à ces endroits les éloignerait du soleil ou ne les repousserait pas du tout.

Avec une voile solaire diffractive, un vaisseau spatial pourrait toujours s'orienter dans la bonne direction tout en utilisant la force de la lumière pour se déplacer efficacement. Cela permettrait à un engin équipé d'un d'observer le soleil sous un angle jamais vu auparavant. Mais il reste encore un long chemin à parcourir avant qu'un vaisseau en soit équipé. La voie de financement après la phase III du NIAC est au mieux trouble pour le moment, et il restera encore du travail de développement à faire après deux années de développement supplémentaires. Mais, avec de la chance, un nouveau type de voile solaire pourrait être attaché à la prochaine génération de laboratoire d'héliophysique. Et il pourrait éventuellement être utilisé sur de nombreux autres programmes également. + Explorer plus loin

Une voile solaire soutenue par la NASA pourrait amener la science vers de nouveaux sommets