L'espace à portée de plasma

La conquête spatiale réclame en permanence des moteurs plus performants. Justement, des chercheurs du CNRS viennent de breveter un nouveau procédé de propulsion par plasma… plus simple mais aussi plus efficace.

Les yeux levés vers le ciel, avec un rêve : la conquête du système solaire ! À travers le monde, des spécialistes s'ingénient à faire voler, toujours plus loin, sondes et vaisseaux spatiaux. Les procédés se perfectionnent pour des missions interplanétaires sur des centaines de millions de kilomètres. Et certaines innovations amorcent déjà l'exploration spatiale de demain. Pour preuve, le brevet déposé par le Laboratoire de physique et technologie des plasmas (LPTP) de Palaiseau, concernant un système novateur de propulsion plasmique, baptisé Pegases. La nouveauté ? « L'utilisation de gaz électronégatifs, plutôt que l'habituelle matière chargée positivement, en guise de carburant », répond Pascal Chabert, chercheur CNRS au LPTP. Avec, au final, un gain en puissance et l'économie d'une étape dans le fonctionnement du moteur.

Explications:

Dans l'espace, la gravitation terrestre est négligeable. La propulsion d'engins requiert donc une poussée modeste mais une forte impulsion spécifique : c'est-à-dire une motorisation qui éjecte à forte vitesse un flux continu de carburant. Initiée au milieu du xxe siècle, la propulsion par plasma a montré toute son efficacité l'an dernier, avec la sonde lunaire de l'Agence spatiale européenne (ESA) Smart-1. Ses qualités sont nombreuses. Un exemple ? Elle consomme cinq fois moins qu'une propulsion chimique classique. Cette économie de gaz – et donc de poids – permet une poussée constante sur de très longues périodes. Idéale donc pour le changement d'orbite ou pour la propulsion de croisière des sondes spatiales. Mais voilà. Jusqu'ici, les procédés – propulseurs à grille ou de type Hall – n'utilisaient que de la matière chargée positivement pour se propulser. Pour cela, le gaz (souvent du xénon) subit trois transformations avant d'être éjecté : première étape, formation d'un plasma (voir encadré) par ionisation du gaz. S'ensuit une accélération des ions positifs par un champ électrique. Enfin, ce jet d'ions est neutralisé par des électrons injectés en aval de l'accélération pour éviter que l'engin ne s'électrise (à la manière d'une voiture qui envoie de petites décharges lorsque l'on touche la carrosserie).

Les atouts de l'innovation brevetée par le LPTP ? Ce système utilise un gaz « électronégatif » (iode ou oxygène), c'est-à-dire capable de capter les électrons libres, ce qui va notamment permettre de sauter cette dernière étape de neutralisation. « Lors de l'ionisation, un faisceau d'ions positifs est généré. Les électrons arrachés sont directement captés pour former d'autres ions, négatifs cette fois. Ces deux faisceaux simultanés, l'un positif et l'autre négatif, augmentent la poussée et rendent inutile tout autre processus de neutralisation », confirme Pascal Chabert. Ce phénomène ainsi que la séparation des deux faisceaux d'ions ont déjà été démontrés au LPTP. Pour ce qui est des manières de les accélérer, le procédé breveté envisage soit un système de grilles polarisées, soit une tuyère magnétique qui remplace les grilles d'accélération et supprime ainsi tout risque d'érosion de celles-ci. Au final, la taille et les performances de ce propulseur à plasma électronégatif peuvent être facilement modifiées pour s'adapter à diverses applications.

Mais pourquoi des chercheurs spécialisés dans les plasmas pour la gravure de nanostructures se sont-ils penchés sur des propulseurs spatiaux ? « À la demande de l'ESA, en 2004, j'ai validé avec Nicolas Plihon un concept australien de propulsion accélérant les ions à l'aide d'une double couche électrique. Ma curiosité m'a poussé à continuer vers de nouvelles perspectives », confie Pascal Chabert. Alors, pour continuer sur sa lancée sans perdre de temps, le chercheur a renforcé son équipe de trois personnes : l'ESA soutient la fabrication et l'expérimentation de son prototype pendant deux ans.

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je vais demander à ma mère de m'en donner du plasma alors

elle travaille à l'établissemet français du sang et elle traite le sang pour en faire des cgr des plaquettes et DU PLASMA !!!

Ce n'est pas le même plasma

j'adore faire le débile sur toutes les news scientifiques de pas

Oui j'ai remarqué

c'est pas vrai

A propos de remarque débile :

C'est vrai que les écrans à plasma connaissent une envolée fulgurante !

















Pardon....

Plasma le sel, stp !



moi je suis déjà dehors, au suivant ...

Bon comme vous aimez bien que je m'énerve


Le plasma c'est un peu un moteur de propulsion électrique.


http://www.futura-sciences.com/comprendre/d/dossier316-5.php

Ce lien explique vraiment bien je vosu le conseil

su ce site, il y a une unité qui m'embête :

Citation :

(impulsion spécifique de 4 500 à 12 000 s, voire plus)

Ca ne veut sûrement pas dire seconde. Alors c'est quoi ?

Eu en faite je n'avais lut que le debut vue que se qu'il y avait d'écrit je l'avait déja lut quelque part


Moi je pencherais pour par seconde mais je ne suis pas sur qu'en pense Bichou ?

Siemens ? (conductance électrique)
sturgeon ? (reluctance magétique)

http://www.utc.fr/~tthomass/Themes/Unites/

Je pencherais plutot pour sturgeon mais Bichou pourras confirmé

non, c'est bien seconde

La définition de l'impulsion spécifique :

L'impulsion spécifique (notée généralement Isp), dans le domaine de l'astronautique, est le quotient de deux grandeurs, dont l'une est la poussée d'un propulseur, et l'autre le produit du débit massique de propergol par la valeur normale de l'accélération de la pesanteur (ou débit-poids du propergol éjecté).

L'impulsion spécifique, homogène à un temps, s'exprime en unités de temps (le plus souvent en secondes).

Elle indique la durée pendant laquelle un kilogramme de propergol produit une poussée de 1 kilogramme-force, c'est-à-dire 9,81 N :

avec F la poussée, q le débit massique d'éjection des gaz et g0 l'accélération de la pesanteur.
À poussée égale, plus l'Isp d'un propulseur est grande, moins il consomme d'ergols.

Le couple dihydrogène liquide (LH2)/dioxygène liquide (LOX), utilisé sur le premier étage de la fusée Ariane 5 a une impulsion spécifique d'environ 470 s.

Le terme correspondant en anglais est specific impulse.

source : wikipedia

Mouais, j'avais jamais entendu parlé de ça, mais j'ai trouvé comme Tibidao :


L'impulsion spécifique, c'est la durée de fonctionnement d'un moteur de fusée alimenté par 1 kg de carburant pour fournir 1 kg de poussée. Elle est exprimée en secondes.

On comprend aisément que plus l'impulsion est grande est plus le rendement du moteur est important. Des Isp de l'ordre de 230 à 260 s sont obtenues avec les meilleurs propergols solides et de l'ordre de 270 à 300 s avec les propergols liquides, qui sont plus énergétiques. Quant à l'hydrogène, allié à l'oxygène liquide, il permet d'atteindre et même de dépasser 470 s.


Donc d'après ton article pas, le rendement est énorme par rapport aux moteurs "chimiques" !
Mais il y en a toujours besoin pour pouvoir décoller...

Oui c'est pour cela que j'avait dit une phrase dans le debut du topic qui dit:

Citation :

Le plasma c'est un peu un moteur de propulsion électrique.

Puisque il n'est pas tout à fait électrique.


J'avais aussi entendut dire que le problème avec le plasma c'est que ont ne connait aucun materiaux capable de le contenir quand il est chaud mais ont pourrait essayé de le contenir entre des forces à distance de de source magnétique.

Avec un tel moteur à plasma Mars est à nous en 3 mois

pas93 a écrit:

Oui c'est pour cela que j'avait dit une phrase dans le debut du topic qui dit:

Citation :

Le plasma c'est un peu un moteur de propulsion électrique.

Puisque il n'est pas tout à fait électrique.


J'avais aussi entendut dire que le problème avec le plasma c'est que ont ne connait aucun materiaux capable de le contenir quand il est chaud mais ont pourrait essayé de le contenir entre des forces à distance de de source magnétique.

Avec un tel moteur à plasma Mars est à nous en 3 mois

Ouais, on ne connaît pas encore de matériaux pouvant contenir le plasma et de toute façon, en contact avec un quelconque matériel, le plasma se refroidirait et sortirait donc de son état de plasma.
Pour la fusion nucléaire, c'est cette piste qui est explorée (ITER ).

popolito a écrit:

pas93 a écrit:

Oui c'est pour cela que j'avait dit une phrase dans le debut du topic qui dit:

Citation :

Le plasma c'est un peu un moteur de propulsion électrique.

Puisque il n'est pas tout à fait électrique.


J'avais aussi entendut dire que le problème avec le plasma c'est que ont ne connait aucun materiaux capable de le contenir quand il est chaud mais ont pourrait essayé de le contenir entre des forces à distance de de source magnétique.

Avec un tel moteur à plasma Mars est à nous en 3 mois

Ouais, on ne connaît pas encore de matériaux pouvant contenir le plasma et de toute façon, en contact avec un quelconque matériel, le plasma se refroidirait et sortirait donc de son état de plasma.
Pour la fusion nucléaire, c'est cette piste qui est explorée (ITER ).

Oui en effet. ça serait con que si j'allume mon moteur à plasma la chambre de combustion explose sous la chaleur


Juste un truc dont je ne suis pas sur Iter c'est la fusion des atomes mais peut ont appeler ça aussi fusion nucléaire ?

Ouais, on parle de fusion nucléaire (j'espère que je ne dis pas de connerie sinon )

Je croit bien que c'est la même choses mais je ne suis pas sur mais j'ai entendu parler de fusion nucléaire dans le soleil et Iter fait ça donc je suis bête en réfléchissant que la fusion nucléaire c'est un genre de fusion des atomes

Fait gaffe ou je mets mon TPE en ligne !!! (c'était sur ITER )

popolito a écrit:

Ouais, on parle de fusion nucléaire (j'espère que je ne dis pas de connerie sinon )

Non non c'est moi qui à fait une remarque débile vu que La fusion nucléaire c'est un processus ou 2 noyaux atomique s'assemble pour formé un noyau plus lourd. qui dégage une énorme quantité d'énergie.

C'est se qui se passe dans le soleil.


Wiki

La fusion de noyaux légers dégage d'énormes quantités d'énergie provenant du défaut de masse


/wiki

Je pense que il prennent l'hydrogène et l'hélium vue que ce sont les 2 atomes les plus légers et aussi qu'il se trouve à l'état gazeu très facilement et surtout que l'hélium et l'hydrogène sont les Atomes que l'on trouve le plus dans l'univer.

popolito a écrit:

Fait gaffe ou je mets mon TPE en ligne !!! (c'était sur ITER )

Ben met le ça peut toujours servir

pas93 a écrit:

popolito a écrit:

Ouais, on parle de fusion nucléaire (j'espère que je ne dis pas de connerie sinon )

Non non c'est moi qui à fait une remarque débile vu que La fusion nucléaire c'est un processus ou 2 noyaux atomique s'assemble pour formé un noyau plus lourd. qui dégage une énorme quantité d'énergie.

C'est se qui se passe dans le soleil.


Wiki

La fusion de noyaux légers dégage d'énormes quantités d'énergie provenant du défaut de masse


/wiki

Je pense que il prennent l'hydrogène et l'hélium vue que ce sont les 2 atomes les plus légers et aussi qu'il se trouve à l'état gazeu très facilement et surtout que l'hélium et l'hydrogène sont les Atomes que l'on trouve le plus dans l'univer.

Si tu parles de la fusion, ils prennent du deutérium et du tritium, 2 isotopes de l'hydrogène ce qui produirait de l'hélium plus un neutron.

D+T => He+n (c'est de l'hélium 4 qui est produit ^^).
Ils pourraient utiliser d'autres réactions, mais soit elles produisent peu d'énergie, soit il faut énormément d'énergie pour que la réaction s'effectue... Enfin, en théorie, les recherches sur la fusion porteraient plutôt sur D+T