Moteur à fusion : Plasma dans le prototype Sunbird

Pulsar Fusion allume le plasma dans un prototype de moteur-fusée à fusion

La startup britannique Pulsar Fusion a réalisé une avancée majeure : pour la première fois, du plasma a été allumé dans le prototype du système d'échappement à fusion Sunbird à l'aide de champs électriques et magnétiques. Les tests ont eu lieu au siège de l'entreprise à Bletchley, au Royaume-Uni, et ont été diffusés en direct lors de la conférence Amazon MARS. Cela démontre le potentiel des moteurs à fusion pour accélérer les vols interplanétaires.

Fondement technologique de l'expérience

Le prototype Sunbird à fusion est un modèle précoce d'un moteur-fusée alimenté à la fusion. L'équipe a utilisé des champs électriques et magnétiques pour ioniser le gaz et générer du plasma à des températures extrêmes. Stabiliser le plasma dans les conditions de laboratoire sur Terre est difficile en raison des pertes de chaleur, mais les basses températures ambiantes dans le vide spatial rendent la tâche beaucoup plus facile.

Le processus reproduit les réactions qui alimentent les étoiles : la fusion de noyaux atomiques légers (deutérium, tritium), libérant de l'énergie selon l'équation d'Einstein E=mc². Dans le moteur, les champs magnétiques accélèrent le plasma, créant un échappement à haute vitesse.

Avantages de la propulsion par fusion

Les moteurs à fusion promettent une augmentation radicale de l'efficacité par rapport aux systèmes chimiques et ioniques :

• Poussée : jusqu'à 1 000 fois supérieure à celle des moteurs orbitaux (ex. : Hall thrusters).
• Vitesse : jusqu'à 800 000 km/h (0,66 % de la vitesse de la lumière), contre 40–50 km/s pour les systèmes actuels.
• Rendement énergétique : impulsion spécifique (Isp) de dizaines de milliers de secondes contre 450 s pour LH2/LOX.
• Carburant : deutérium extrait de l'eau, avec des réserves pour des siècles.
• Évolutivité : configurations modulaires pour vaisseaux de diverses classes.

Ces paramètres pourraient réduire les temps de vol vers Mars de 6–9 mois à 1–3 semaines, minimisant l'exposition aux rayonnements cosmiques et à la microgravité.

Défis et améliorations futures

Principaux défis pour les systèmes à fusion :

• Stabilisation du plasma : la turbulence cause des pertes d'énergie (instabilités MHD).
• Matériaux : nécessité de supraconducteurs pour générer des champs >10 T.
• Allumage de la réaction : atteindre le critère de Lawson (nτE > 10²¹ m⁻³·s·keV).

Pulsar Fusion se concentre sur des aimants supraconducteurs à haut champ pour un meilleur confinement. Les tests à venir vérifieront la stabilité du plasma et mesureront la poussée dans une chambre à vide.

Points clés

• Le premier allumage réussi de plasma dans un prototype de moteur-fusée à fusion pave la voie pour des trajectoires directes vers Mars.
• Des vitesses potentielles de 800 000 km/h révolutionneront la logistique du Système solaire.
• Le vide spatial est idéal pour la fusion, réduisant les besoins cryogéniques.
• Les améliorations des aimants augmenteront l'efficacité du confinement de 20–50 %.
• Des missions plus courtes réduisent les risques pour l'équipage : rayonnements, ostéoporose, atrophie musculaire.

— Editorial Team