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Ce puissant moteur ionique volera sur la mission DART de la NASA pour essayer de rediriger un astéroïde

Ce puissant moteur ionique volera dans le cadre de la mission DART de la NASA pour essayer de rediriger un astéroïde

Crédit: NASA

Malgré la lutte actuelle de l'humanité contre le nouveau coronavirus, et malgré qu'il occupe la majeure partie de notre attention, d'autres menaces existent toujours. La menace très réelle d'une éventuelle attaque d'astéroïdes sur Terre dans le futur est en retrait pour l'instant, mais elle est toujours là.


Bien qu'une attaque d'astéroïdes semble en quelque sorte éphémère en ce moment, c'est une véritable menace, et qui, contrairement à un coronavirus, a le potentiel de mettre fin à l'humanité. Des agences comme la NASA et l'ESA travaillent toujours sur leurs plans pour nous protéger de cette menace.

Le lancement de la mission DART (Double Asteroid Redirection Test) de la NASA est prévu pour le 22 juillet 2021. Il s'agit d'une mission de démonstration pour étudier l'utilisation de l'impact cinétique pour dévier un astéroïde. Il se dirigera vers le minuscule système d'astéroïdes binaires appelé Didymos (ou 65803 Didymos.) Ce double système d'astéroïdes ne représente aucune menace pour la Terre.

Le plus grand de la paire, nommé Didymos A, mesure environ 780 mètres (2560 pieds) de diamètre, tandis que le plus petit, Didymos B, mesure seulement 160 mètres (535 pieds). proche de la taille typique d'un astéroïde qui menace la Terre.

DART a beaucoup d'espace à couvrir pour atteindre Didymos. Après son lancement en juillet 2021, il atteindra son objectif le 22 septembre, lorsque l'astéroïde binaire se trouvera à moins de 11 millions de kilomètres (6,8 millions de miles) de la Terre. Et pour y arriver, il s'appuiera sur un puissant moteur ionique appelé Evolutionary Xenon Thruster — Commercial (NEXT-C).

Ce puissant moteur ionique volera dans le cadre de la mission DART de la NASA pour essayer de rediriger un astéroïde

Une image simulée de l'astéroïde binaire Didymos, basée sur des données d'observation. Crédit: Naidu et al., AIDA Workshop, 2016

Le moteur est livré en deux composants principaux: le propulseur et l'unité de traitement de puissance (PPU). NEXT-C se prépare pour la mission avec une série de tests, à la fois de performance et d'environnement. Le propulseur a subi des tests de vibration, de vide thermique et de performance avant d'être intégré à son PPU. Il a également été soumis à des conditions de vol spatial simulées: les vibrations extrêmes lors du lancement et le froid extrême de l'espace.

NEXT-C est un moteur puissant. Cela n'a rien à voir avec une fusée, qui nécessite une énorme quantité de poussée pour soulever quelque chose de la gravité terrestre. Mais en termes de lecteurs ioniques, c'est une unité très puissante. Il est environ trois fois plus puissant que les lecteurs d'ions NSTAR sur les vaisseaux spatiaux DAWN et Deep Space One de la NASA.

NEXT peut produire une puissance de poussée de 6,9 ​​kW et une poussée de 236 mN. Le moteur a produit l'impulsion totale la plus élevée de tous les moteurs ioniques: 17 MN · s. Il a également une impulsion spécifique, qui est une mesure de l'efficacité avec laquelle il utilise le propulseur, de 4 190 secondes, par rapport aux 3 120 NSTAR.

Ce puissant moteur ionique volera dans le cadre de la mission DART de la NASA pour essayer de rediriger un astéroïde

L'unité de traitement de puissance du propulseur est retirée d'une autre chambre à vide après un test réussi. Crédit: NASA / Bridget Caswell

Les lecteurs d'ions ne brûlent pas de carburant comme une fusée, bien qu'ils utilisent un propulseur. Typiquement, le propulseur est du xénon, comme dans NEXT-C. Le moteur ionique NEXT-C est un système à double grille.

Le xénon est introduit dans une chambre, où il rencontre la première grille, ou en amont. Les panneaux solaires fournissent l'électricité et le premier réseau est chargé positivement. Lorsque les ions xénon traversent la grille en amont, ils sont chargés positivement. Cela les attire vers la deuxième grille d'accélérateur, qui est chargée négativement. Cela les propulse hors du moteur, fournissant une poussée. La poussée est égale à la force entre les ions en amont et la grille accélératrice.

Lorsque DART atteindra l'astéroïde binaire Didymos, il aura de la compagnie. L'Agence spatiale italienne fournit le LICIA (Light Italian CubeSat for Imaging of Asteroids) pour la mission. LICIA est 6 cubesats qui se sépareront de DART avant l'impact avec Didymos B. Il capturera des images de l'impact et des débris éjectés de la collision et les retransmettra sur Terre.

Ce puissant moteur ionique volera dans le cadre de la mission DART de la NASA pour essayer de rediriger un astéroïde

Propulseur au xénon évolutionnaire de la NASA testé dans une chambre à vide. Crédit: NASA

L'impact devrait modifier la vitesse orbitale de Didymos B d'environ un demi-millimètre par seconde. Cela changera sa période de rotation d'une quantité suffisamment importante pour que les télescopes terrestres la détectent. Il laissera également un cratère à la surface, d'environ 20 m (66 pi) de large.

Bien que DART soit détruit lorsqu'il aura un impact, l'ESA prévoit une mission de suivi. Il s'appelle Hera, et son lancement est prévu en 2024, et devrait arriver en 2027. Hera étudiera non seulement l'effet de l'impact de DART, mais emportera une suite d'instruments pour en savoir plus sur les astéroïdes binaires et l'intérieur de l'astéroïde.


Image: Hera scanne Didymoon


Fourni par
L'univers aujourd'hui

Citation:
                                                 Ce puissant moteur ionique volera dans le cadre de la mission DART de la NASA pour essayer de rediriger un astéroïde (2020, 26 mars)
                                                 récupéré le 26 mars 2020
                                                 depuis https://phys.org/news/2020-03-powerful-ion-nasa-dart-mission.html

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