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Chroniques du ciel. L'avion électrique à propulsion ionique, une première cette semaine aux États-Unis

Un avion électrique à propulsion ionique a volé pour la première fois aux États-Unis.

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L\'avion à propulsion ionique. Un prototype vient de voler outre-atlantique.
L'avion à propulsion ionique. Un prototype vient de voler outre-atlantique. (MASSACHUSETTS INSTITUTE OF TECHNOLOGY (MIT))

Stark Trek n’est plus très loin. Il y a quelques jours des scientifiques du prestigieux Massachusetts Institute of Technology (MIT) ont réussi à faire voler à faible altitude et sur quelques mètres, un minuscule avion propulsé par un vent ionique. L'appareil, une sorte de drone, de 5 mètres d'envergure pour à peine 2,5 kg, a traversé à faible altitude, un gymnase de 50 mètres à la vitesse stationnaire de 5 mètres par seconde.

Une première mais qu’entend-on par propulsion ionique ?

La propulsion ionique est une technique issue du secteur spatial utilisée pour la propulsion de petites sondes. À l'inverse d'un moteur classique, ici pas de carburant ni d'hélice mais une simple batterie haute tension. Elle va créer sur un filin, un champ électrique pour "ioniser" les molécules d'air, les exciter pour faire simple, et provoquer une poussée aérodynamique.

Reste que la poussée des moteurs ioniques est très faible, de l'ordre de quelques newtons à peine. Ce qui ne pose pas de problèmes dans l'espace, une fois libéré de l'attraction terrestre, devient beaucoup plus compliqué tant que l'on vole dans l'atmosphère. C’est la raison pour laquelle ce petit drone n’a pu décoller seul. Les chercheurs ont utilisé un système de corde élastique, pour qu’il puisse atteindre sa vitesse de planée.

Maquette d\'avion à propulsion ionique
Maquette d'avion à propulsion ionique (MASSACHUSETTS INSTITUTE OF TECHNOLOGY (MIT))

À titre de comparaison, la poussée d'un seul réacteur d’un Airbus A320 se chiffre à plus de 100.000 newtons. C'est la principale difficulté qui jusqu’à présent s'était opposée au transfert de cette technologie à l'aéronautique.     

Jusqu’à présent, seuls de minuscules engins de quelques grammes avaient été testés

Cette fois, avec l’aide d’un logiciel de simulation numérique, les chercheurs ont pu trouver via de complexes calculs, les bons ratios en termes de taille, de poids, de forme et de puissance électrique de l'engin.

"De nombreux progrès restent à réaliser", reconnaît Steven Barrett, l’un des auteurs de cette expérimentation dont l’étude est publiée dans la revue américaine Nature. Il est évidement encore très loin, le jour où l’on verra des engins volants, glisser dans l’air, sans bruit, et sans aucune pollution.

Quelques mètres pendant quelques secondes

Le résultat peut sembler dérisoire, mais rappelons que le premier vol des frères Wright, en 1903, ne laissait pas préfigurer d'un monde où un siècle plus tard des milliers d’avions commerciaux sillonneraient le ciel chaque jour. D’ailleurs, à y regarder de plus près, le drone à propulsion ionique, ressemble étrangement au Flyer des frères Wright.

L\'avion à propulsion ionique. Un prototype vient de voler outre-atlantique.
L'avion à propulsion ionique. Un prototype vient de voler outre-atlantique. (MASSACHUSETTS INSTITUTE OF TECHNOLOGY (MIT))