Voile solaire LightSail 2 : la mission est un succès

L’organisation Planetary Society a annoncé que sa voile solaire LightSail2, dépliée en orbite depuis la semaine dernière en attendant patiemment son heure, a réussi à augmenter l’altitude de son apoapse (le point le plus élevé de son orbite) d’environ deux kilomètres en environ quatre jours. La périapse (point le plus bas de l’orbite) a quant à lui baissé d’une distance comparable. Il s’agit là d’un effet prévu lors des modélisations prévisionnelles, en lien avec les forces de frottement issues de l’atmosphère. Le tout pour un coût relativement faible selon les standards du secteur, avec “seulement” 7 millions de dollars obtenus au moyen d’une campagne de crowdfunding.

Un vrai pas en avant dans l’astronautique

Cette preuve de faisabilité pourrait s’avérer être une étape très importante dans l’histoire de la conquête spatiale. En effet, pour déplacer cet objet de la taille d’un gros livre, aucune propulsion chimique n’a été utilisé : pas de trace de l’habituelle combinaison carburant / oxydant qui permet de brûler dans le vide, comme c’est traditionnellement le cas pour ce genre d’appareils.

Aucun moteur nucléaire, non plus. L’appareil s’est hissé deux kilomètres plus haut sur son orbite à la seule force de la pression de radiation exercée par le soleil ! Le CEO de la Planetary Society, Bill Nye, n’a pu contenir sa joie .

Pour la Planetary Society, c’est un moment qui vient couronner des décennies de travail. […] Carl Sagan [l’un des “papes” de l’astronomie et célèbre vulgarisateur scientifique, ndlr] parlait déjà de voile solaire quand j’étais dans sa classe en 1977. […] Cette mission va changer la donne pour les vaisseaux spatiaux, et permettre des avancées dans l’exploration spatiale.

L’équipe de la Planetary Society est très fière et excitée par sa découverte, et elle a toutes les raisons de l’être : le prototype demandera encore de nombreux efforts d’optimisation, mais il s’agit d’une avancée tout à fait majeure. En effet, pour envoyer des sondes dans les endroits les plus reculés de la Voie Lactée voire même au-delà, le carburant est un problème central. Non seulement il est par nature limité, mais son poids constitue une contrainte à plusieurs niveaux. Pouvoir se propulser simplement grâce au rayonnement d’une étoile avoisinante pourrait complètement changer la donne : une fois le satellite déposé en orbite stable, voire sur une trajectoire d’éjection (une “orbite” elliptique qui finira par mener l’objet en dehors de l’influence gravitationnelle d’un corps céleste), il pourrait se reposer presque entièrement sur sa voile solaire pour rejoindre un autre corps céleste.

Dans les mois à venir, la voile continuera d’augmenter son apoapse jusqu’à ce que sa périapse chute assez bas pour que les frottements de l’atmosphère soient trop importants, ce qui signera la fin de la mission. Pendant ce temps, l’équipe de la Planetary Society continuera de collecter autant de données que possible sur l’optimisation de l’orientation de la voile. Un ajustement loin d’être évident en l’absence de petits moteurs chimiques pour se réorienter.

Pour cela, la LightSail2 utilise ce qu’on appelle un volant d’inertie (un type spécifique nommé roue de réaction, pour être précis). Ces mécanismes servent à modifier le moment angulaire d’un vaisseau spatial, ce qui a pour effet concret de le réorienter.  Avec à terme, l’objectif de monter aussi haut que possible pour tester les limites de l’engin.

Il s’agit seulement de la deuxième voile solaire jamais déployée, après l’ IKAROS de la JAXA (l’agence d’exploration aérospatiale japonaise). Celle-ci était parvenue à augmenter d’une dizaine de mètres par seconde (m/s) la vitesse du satellite, sur une période d’environ un mois. Cela avait donc prouvé que le concept de voile solaire pouvait bien fonctionner. Là où LightSail2 fait fort, c’est qu’elle est la première à modifier aussi significativement son orbite à la seule force d’une voile solaire.

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