Moteur ionique

« 1 / 2 12 aoat 1964 Série N° 5 Fiche No 59 Moteur ionique 1.

Pour arracher un engin spatial à l'attraction terrestre, il est indispensable de dépenser beaucoup d'énergie en un temps très bref.

Dans l'état actuel de la technique, on y parvient grâce à la combustion quasi explosive d'une charge de propergol.

Au contraire, quand l'engin est déjà placé sur une orbite balistique, toute accélération nouvelle, lôlême minime, suffit à infléchir la trajectoire, et il importe peu alors que le travail soit étalé sur un temps plus ou moins long.

D'autre part, il vaut mieux recourir à l'énergie chimique, car c'est autant de poids à emporter en moins au départ.

Le moteur idéal de la navigation spatiale au long cours est donc un moteur léger débitant une énergie relativement modeste, mais d'une manière continue.

2.

Le 20 juillet 1964, la NASA (Administration américaine pour l'aéronautique et l'espace) a lancé une fusée dont le dernier étage était équipé de deux moteurs à propulsion ionique construits sur ce principe.

3.

Le moteur ionique éjecte un courant d'ions positifs comme s'il s'agissait de gaz brûlés par la combustion de propergols classiques.

Les " combustiles ..

sont des métaux (cresium et mercure dans le cas de l'expérience) portés à l'état gazeux par un réchauffeur électrique, puis dirigés vers une chambre d'ionisation, où ils sont soumis à l'influence d'un champ magnétique.

4.

Un électron libre, auquel le champ a donné une très grande énergie cinétique, heurtant un atom~ gazeux, lui cède une partie de cette énergie.

Il y a alors ionisation, c'est-à-dire éjection d'un électron périphérique sous l'effet du choc.

L'atome gazeux qui vient de perdre une charge négative est donc chargé positivement.

On l'appelle ion positif.

Sous un régime d'arc, à une température très élevée, l'ionisation complète du gaz nécessite relativement peu d'énergie.

Les ions positifs passent alors dans un champ électrostatique où ils sont accélérés jusqu'à atteindre des vitesses considé­ rables et sont enfin éjectés dans une tuyère de poussée.

5.

Ce type de moteur ne comportant aucune pièce mobile est inusable.

Grâce aux vitesses d'éjection des ions, le rendement est bien supérieur à celui des moteurs classiques.

La consommation de combustible étant très faible, rien ne s'oppose en théorie à ce qu'un tel moteur ait des durées de fonctionnement de plusieurs mois.

En pratique, les expériences n'ont jamais dépassé l'heure, certains constituants devant être remplacés fréquemment.

6.

La faiblesse des poussées développées rend le moteur ionique inutilisable dans l'atmosphère.

Dans une zone qui n'est soumise à aucune attraction, une poussée de 500 grammes peut amener l'engin à une vitesse de l'ordre de 160 000 km/h.

à condi­ tion que le moteur fonctionne pendant plusieurs mois, la vitesse à accélération constante étant proportionnelle à la durée de fonctionnement.

L'expérience améri­ caine rend donc accessibles, bien que dans un avenir encore lointain, les espaces Intersidéraux. 2 / 2. »