Voile électronique en fil d'aluminium - Aerospace Black Technology

Il n’y a pas si longtemps, la NASA annonçait un système de propulsion très avant-gardiste et technologiquement avancé pour les futurs véhicules spatiaux. Le système est dirigé par la filiale de la NASA, le Marshall Space Center, et est entièrement connu sous le nom de système de transport électrostatique rapide Heliopause, également connu sous le nom de système de propulsion électrique solaire à voile HERTS. Est-ce particulièrement futuriste de regarder uniquement l’apparence ? Cela a-t-il bouleversé votre compréhension des avions ?

Composition structurelle des voiles électroniques

La voile électronique n'est pas aussi complète que la surface de voile traditionnelle et, comme partie principale du système de propulsion, se trouvent des fils d'aluminium particulièrement fins. Oui, vous ne vous trompez pas. Ces fils fins sont des fils d’aluminium. Bien entendu, il ne s’agit pas d’un fil d’aluminium courant dans notre vie quotidienne. Ces fils d'aluminium sont extrêmement fins et longs, avec un diamètre de 1 millimètre, soit à peu près la même épaisseur qu'un trombone, et ils sont très longs, mesurant 12,5 miles, soit environ 20 kilomètres. Quel est le concept de cette longueur ? C'est presque la longueur de 219 terrains de football disposés ensemble. Une voile électronique se compose généralement de 10 à 20 fils d’aluminium rayonnant du centre vers les environs. Une fois que la fusée atteint la position désignée, le fil d'aluminium est étendu du centre aux deux extrémités, et deux petites fusées sont utilisées pour propulser et accomplir la tâche de déploiement en forme d'éventail du groupe de fils d'aluminium. Remplissez le formulaire de déploiement final de la voile électronique.

La source d'énergie des voiles électroniques

Bien entendu, disposer d’un tel système de propulsion électronique à voile ne suffit pas pour naviguer dans l’espace. L’aspect important de la navigation interstellaire est la puissance de propulsion. Les moteurs aérospatiaux traditionnels nécessitent leurs propres propulseurs, qui représentent une grande proportion de la masse totale des fusées et limitent considérablement la charge utile et la distance de vol des engins spatiaux. Par conséquent, la recherche de moyens plus efficaces pour progresser a toujours été l’orientation de la recherche scientifique.

Les scientifiques ont tourné leur attention vers le soleil, le patron énergétique ultime du système solaire. Les voiles électroniques sont propulsées par le vent solaire généré par le soleil. Contrairement au vent composé de molécules sur Terre, le vent solaire est un flux de particules chargées de plasma supersonique émises par la haute atmosphère du soleil, composées de particules telles que des protons et des électrons, et les effets qu'ils produisent lorsqu'ils circulent sont très similaires à ceux du flux d'air. . La densité du vent solaire est très fine et insignifiante. Généralement, dans l'espace interplanétaire proche de la Terre, il y a plusieurs dizaines de particules par centimètre cube, tandis que la densité du vent sur Terre est de 268,7 milliards de molécules par centimètre cube. Cependant, la force du vent solaire est bien plus forte que celle du vent sur Terre. La vitesse du vent solaire près de la Terre est généralement de 350 à 450 kilomètres par seconde et peut atteindre 800 kilomètres par seconde lorsqu'il est fort. Cela ne semble peut-être pas grand-chose rien qu’en regardant les chiffres. Il faut savoir que les vents les plus forts sur Terre sont les typhons, avec des vitesses de vent de seulement 32,5 mètres par seconde ou plus pour les typhons de catégorie 12. De telles vitesses de vent sont déjà un désastre.

En raison de la minceur du vent solaire, nous n’en avons aucune perception intuitive. Mais sa vitesse ultra-élevée est la clé de la technologie noire des voiles électroniques. En fait, certains scientifiques ont déjà tenté d’utiliser le vent solaire pour des vols interstellaires. La NASA a lancé avec succès un petit satellite propulsé par des voiles solaires en 2010. En mai de la même année, une sonde spatiale nommée IKAROS de l'Agence spatiale japonaise a été lancée, prouvant la possibilité d'utiliser des voiles solaires pour la navigation interstellaire. Contrairement aux voiles solaires précédentes qui utilisaient des plaques métalliques extrêmement fines avec des effets de voile et comptaient sur la pression solaire pour la propulsion, ce projet de voile électronique utilisait les fils d'aluminium mentionnés ci-dessus. Ces fils d'aluminium seront chargés positivement, utiliser la force de répulsion des particules du vent solaire pour fournir de l'énergie aux engins spatiaux et aux engins spatiaux. En théorie, il ne nécessite aucun propulseur, tant qu'il y a du soleil, il peut voler et sa vitesse de vol est beaucoup plus rapide que celle des avions existants, avec une vitesse élevée attendue de 400 à 750 kilomètres par seconde.

Le mouvement à grande vitesse des voiles électroniques

Afin de mieux comprendre les voiles électroniques, une nouvelle unité doit être introduite. En astronomie, l'unité astronomique AU est couramment utilisée pour représenter la distance, plutôt que l'unité de longueur que nous utilisons couramment. Une UA fait référence à la distance moyenne du Soleil à la Terre, soit environ 149,6 millions de kilomètres. En raison de l'amincissement du vent solaire à mesure qu'il s'éloigne du soleil, afin d'assurer une poussée et une accélération suffisantes, la surface effective de la voile électronique augmentera avec la portée. À 1 UA, la superficie effective est de 601 kilomètres carrés, ce qui est à peine plus petit que le centre-ville de Chicago ; À 5 UA, la zone effective peut atteindre 1 200 kilomètres carrés, ce qui est proche de la taille de Los Angeles.

Un autre avantage des voiles électroniques est que leur distance d’accélération dépasse de loin celle des voiles solaires. Généralement, si la portée d'une voile solaire dépasse 5AU, son accélération s'arrêtera en raison de la dissipation de l'énergie des photons solaires. En raison du flux continu de particules et de l'augmentation de la surface effective, l'accélération de la voile électronique ne s'arrêtera pas, mais se poursuivra jusqu'à une distance de 16 à 20 UA. Premier vaisseau spatial habité à atteindre les confins du système solaire, Voyager a achevé sa mission en 2010 après 35 ans de vol. Cependant, les voiles électroniques peuvent accomplir cette tâche en 12 ans, voire moins. Cette technologie noire pourrait donc bouleverser les technologies de propulsion existantes.

Bien entendu, cette technologie n'est pas entrée dans la phase de lancement, et le nombre de protons repoussés par les fils et le nombre d'électrons attirés par les fils sont toujours en cours de test au Marshall Space Flight Center. Des tests plasma sont également en cours pour corriger le modèle. On s'attend à ce que d'ici 10 ans, les voiles électroniques fassent officiellement leurs débuts sur la scène aérospatiale. En fait, quel que soit l’avenir des voiles électroniques, il y aura inévitablement des percées technologiques explosives dans l’espace humain qui bouleverseront les technologies existantes, et nos pas dans l’espace deviendront également de plus en plus éloignés. Seules des idées révolutionnaires peuvent donner naissance à une technologie révolutionnaire.