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La fusée à ions est un autre moyen de fournir une poussée, plus progressive mais aussi plus efficace que celle d'une fusée conventionnelle. Le matériel éjecté est ici du xénon, un gaz lourd et inerte, comprimé dans de solides réservoirs (On a aussi pensé à la vapeur de mercure). Comme avec la fusée nucléaire, l'énergie destinée à l'éjection du xénon provient d'une source différente : l'énergie électrique produite par des cellules solaires. La fusée à ion est beaucoup plus efficace pour la production du jet que les fusées classiques. Plutôt que d'enfermer un gaz chaud dans une chambre pour l'éjecter à travers une tuyère, processus qui est limité par la température que celle ci peut supporter, une fusée à ion commence par enlever des électrons (négatifs) aux couches superficielles des atomes de xénon, ( les "ionisants"), ce qui laisse aux atomes un surplus de charge électrique positive. Des forces électriques peuvent alors accélérer ces ions, à des vitesses beaucoup plus élevées que celles obtenues pour un gaz chaud, mais sans nécessité d'une haute température. De façon analogue, tous les téléviseurs sont munis d "un canon à électrons" qui accélère un étroit faisceau d' électrons formant l'image vidéo sur l'écran. Accessoirement, il faut combiner le jet émergent d'ions avec un flot d'électrons négatifs, provenant d'un autre canon à électrons. Sinon, seuls des ions positifs seraient émis et le satellite deviendrait rapidement chargé négativement, en récupérant les électrons séparés et abandonnés. Cette charge négative contrerait alors les ions et annulerait tout le travail du canon à ion. De tous les moyens non classiques de propulsion dans l'espace, celui-ci est probablement le plus proche de l'utilisation pratique." XIPS" ("zips"), le moteur ionique développé par la société Hughes, a été testé en laboratoire puis à bord d'un vaisseau spatial russe, lancé le 6 octobre 1997. Le satellite expérimental DS1, équipé d'un moteur ionique, a pu être lancé en 1999 vers l'astéroïde 1992KD. La mission est dirigée par le Jet Laboratory de la NASA à Pasadena et sera la première de la série NASA "Nouveau Millenium". Comme pour les voiles solaires, les moteurs à ions solaires sont surtout utilisables dans le système solaire intérieur, où la lumière du soleil est suffisamment disponible. Pour des missions plus éloignées, il est en principe possible d'entretenir un moteur à ion par un petit réacteur nucléaire à bord. De tels réacteurs ont déjà volé dans l'espace, mais sont actuellement mal vus, en partie parce qu'en rentrant l'atmosphère un vaisseau spatial russe équipé de ce type de réacteur et est entré en collision avec un lac gelé au Canada. Pour explorer le système solaire extérieur, la puissance nucléaire semble cependant essentielle. |
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Post-scriptum "DEEP SPACE 1" a été lancé avec succès le 24 octobre 1998, mais les 17 heures de fonctionnement prévus pour son moteur à ions, essayé le 10 novembre, se sont prématurément ramenés à 4.5 minutes, probablement à cause d'un court-circuit sur les réseaux d' accélération, du à un fragment de métal détaché. Les opérateurs ont essayé de redémarrer le moteur, espérant éliminer le débris responsable et ont apparemment réussi, puisque le moteur a repris au bout de quelques semaines. Depuis lors, la fusée à ions fonctionne d'une manière satisfaisante . Un lien récent montre une image de DS-1 ( picture of DS-1 ) et met à jour les informations sur la mission pour août 2000. Pour de récentes mises à jour, voir la page d'accueil DS1.( DS1 home
page). En savoir plus :Un site décrivant le moteur XIPS ( XIPS engine ) de Hughes Corp. ((figurant en début de page )Description d'un moteur d'ion (ion engine ) essayé par la NASA.
Article sur un moteur à ion Britannique :"Développement de Systèmes de Propulsion à Ion" "Development of Ion Propulsion Systems" dans GEC Review (General Electric Co. --different aux US), vol 12 no. 3 1997, p. 154. par H. L. Gray. Le JPL "nouveau millenium" mission astéroïde 1992KD, utilisant le moteur à ion de DSI. DSI ion engine. Site sur SMART 1, un nouveau projet de satellite de l'Agence Spatiale européenne (ESA) pour démontrer la faisabilité de la propulsion à ions solaires. |