Comme nous l'expliquions il y a déjà quelque temps, en mai 2020 pour être précis, une idée trotte dans la tête des ingénieurs depuis des décennies: parvenir à maîtriser l'immaîtrisable, faire voler des aéronefs ou décoller des fusées grâce à la puissance chaotique de l'explosion, plutôt que grâce à la propulsion maîtrisée permise par carburants chimiques actuels.
C'est ce que l'on appelle des «moteurs à détonation rotative», ou rotating detonation rocket engine (RDRE) en anglais. «Le RDRE diffère d'un moteur traditionnel de fusée en générant une poussée grâce à un phénomène de combustion supersonique connu sous le nom de détonation», explique la NASA.
En gros, il s'agit de produire une série constante d'explosions et d'exploiter leur puissance. Les RDRE, écrit Los Blain pour New Atlas, «utilisent des chambres en forme d'anneaux et des injections de carburant à des timings précis pour générer une poussée constante. Chaque explosion envoie une onde de choc qui produit de la poussée, mais qui se propage également dans l'anneau pour déclencher l'explosion suivante».
L'excellente vidéo ci-dessous vous permettra de mieux comprendre le principe de cette science (d)étonnante.
«Cette conception produit plus de puissance, tout en utilisant moins de carburant que les systèmes actuels de propulsion, et dispose du potentiel pour faire se mouvoir les humains ou véhicules interplanétaires vers des destinations lointaines, comme la Lune ou Mars», poursuit l'agence américaine.
Il est question, selon New Atlas, d'une efficience augmentée de 25% par rapport aux propulsions actuelles: c'est colossal et, dans le domaine du voyage spatial, cela peut changer bien des choses. Cela permet notamment de lancer des fusées plus légères, donc d'emporter des charges plus lourdes, d'effectuer des voyages plus lointains ou de réaliser de substantielles économies.
Ça boume?
Et dans sa quête de la maîtrise de l'explosion rotative, la NASA progresse, et plutôt bien. Peut-être est-elle inspirée et motivée par les tests et recherches d'autres équipes ou start-up, voire par la réussite des Japonais qui, en 2021, ont réussi pour la première fois à propulser dans l'espace une fusée dotée de l'un de ces moteurs si particuliers.
Conçu en partenariat avec l'entreprise In Space LLC, un prototype de RDRE de l'agence américaine a ainsi réalisé quelques notables exploits lors de tests au centre de vol spatial Marshall à Huntsville, dans l'Alabama, effectués en 2022 mais dont les résultats viennent d'être rendus publics. «Le moteur a été allumé une douzaine de fois, pour une durée de fonctionnement de près de dix minutes au total», écrit la NASA dans son communiqué. Traduction: il n'a pas explosé en une fraction de seconde, ce qui est un important premier pas.
Le moteur a produit «plus de 4.000 livres de poussée pendant près d'une minute, avec une pression dans la chambre de 622 livres par pouce carré»: nous vous (et nous) faisons grâce des conversions, mais la NASA affirme que c'est un record pour ce type de design.
L'agence ajoute que son engin doit ce premier succès aux grands progrès effectués ces dernières années par l'impression 3D, ainsi que par les qualités de résistance formidables d'un alliage maison de cuivre-chrome-niobium nommé GRCop-42.
La prochaine étape? Faire grandir ce bébé moteur, lui faire changer d'échelle et passer dans le monde des grands: avec 10.000 livres de poussée, il pourrait commencer à sérieusement concurrencer ses camarades plus traditionnels.
