Dans le domaine de l’exploration spatiale, un certain nombre de nouvelles technologies sont actuellement étudiées. Parmi celles-ci, figurent de nouvelles formes de propulsion capables d’équilibrer l’efficacité énergétique et la puissance : il s’agit des propulseurs ioniques, plus connus sous le nom de propulseurs à effet Hall.

Non seulement les moteurs qui sont capables de réaliser une grande poussée en utilisant moins de carburant sont rentables, mais ils seront également capables de transporter des astronautes vers des destinations comme Mars et au-delà, en moins de temps qu’avec des fusées dites conventionnelles. C’est là que des moteurs comme le propulseur à effet Hall X3 entrent en jeu. Ce propulseur est développé par le centre de recherche Glenn de la NASA, en collaboration avec l’US Air Force et l’Université du Michigan.

Lors d’un test récent, le propulseur X3 a battu le record précédent pour un propulseur à effet Hall, obtenant une puissance et une poussée supérieure, en atteignant notamment 5.4 Newtons de poussée contre 3.3 Newtons précédemment.

Les propulseurs à effet Hall ont attiré l’attention des scientifiques en raison de leur extrême efficacité. En effet, ce type de propulseur ionique utilise un champ électrique pour accélérer des ions. Il est dit à effet Hall car il utilise un champ magnétique pour piéger les électrons qui servent à ioniser un gaz comme, par exemple, le xénon (le carburant de ce type de moteur n’est donc pas brûlé, mais ionisé). Les ions qui sont alors accélérés, produisent une poussée. Par rapport aux fusées dites standard, ces propulseurs peuvent atteindre des vitesses de pointe extrêmes en utilisant une infime fraction de leur carburant.

Cependant, un défi majeur jusqu’à présent a été la construction d’un propulseur à effet Hall capable d’également atteindre des niveaux de poussée très élevés. Les moteurs ioniques conventionnels ne produisent généralement qu’une fraction de la poussée générée par les fusées qui utilisent des composants chimiques solides. C’est pour cette raison que la NASA a développé le modèle X3 à grande échelle, en collaboration avec ses partenaires.

Le développement du propulseur a été supervisé par Alec Gallimore, un professeur d’ingénierie aérospatiale, ainsi que par Robert J. Vlasic, doyen de l’ingénierie à l’Université du Michigan (USA). « Les missions martiennes se profilent à l’horizon et nous savons déjà que les propulseurs à effet Hall fonctionnent bien dans l’espace. Ils peuvent être optimisés soit pour transporter des équipements avec un minimum d’énergie et de carburant, ou pour la vitesse – transporter un équipage vers Mars beaucoup plus rapidement », a déclaré Gallimore.

Lors de tests récents, le X3 a battu l’ancien record de poussée établi par un propulseur à effet Hall, atteignant 5.4 newtons de force par rapport à l’ancien record qui était de 3.3 newtons. Le X3 a également plus que doublé le courant de fonctionnement (250 ampères contre 112 ampères) et a fonctionné à une puissance légèrement supérieure à celle du précédent record (102 kilowatts contre 98 kilowatts). Ces résultats sont très encourageants, car cela signifie que le moteur peut accélérer de manière plus rapide, offrant donc la possibilité d’un temps de déplacement plus court.