La Nasa teste un moteur au lithium liquide de puissance record

Essais à haute puissance dans les laboratoires de la Nasa

Dans les bancs d’essai du Jet Propulsion Laboratory et du Glenn Research Center, la Nasa a fait rugir ce qui ressemble à un nouveau moteur de course pour l’exploration lointaine : un propulseur fonctionnant au lithium liquide. Lors d’une série d’allumages, l’équipe a poussé l’appareil à des puissances record et enregistré des pics de température jusqu’à 2 800 °C pendant cinq mises à feu des électrodes.

La Nasa a fait fonctionner un propulseur au lithium liquide à des niveaux de puissance atteignant 120 kW. Cette performance est environ 25 fois supérieure à celle des moteurs embarqués sur la sonde Psyche.

Pourquoi le lithium change la donne pour les missions longues

Jusqu’à présent, la propulsion électrique spatiale reposait surtout sur le xénon : facile à ioniser, stable, mais cher et lourd à stocker pour des missions de longue durée. Le lithium, métal le plus léger du tableau périodique, possède une masse atomique faible ; ses ions peuvent atteindre des vitesses d’éjection bien supérieures sous l’effet de la force de Lorentz. Traduction pratique : une impulsion spécifique plus élevée, moins de propergol à emporter et la possibilité de produire une poussée conséquente pour des vaisseaux plus massifs — exactement ce dont une mission habitée vers Mars aura besoin. Le lithium a aussi l’avantage d’être largement disponible sur Terre, ce qui le rend économiquement intéressant si l’on imagine industrialiser la propulsion spatiale lourde.

Les défis d’ingénierie posés par le métal en fusion

La séduction du lithium sur le papier se heurte à des problèmes réels : à l’état liquide il corrode intensément, il faut le chauffer puis le vaporiser proprement avant l’injection dans la chambre de décharge, et contrôler des températures extrêmes sans obstruer les injecteurs. Les ingénieurs ont dû développer un système d’alimentation résistant à la corrosion du métal en fusion tout en garantissant une régulation thermique fine.

La vraie question reste la durabilité. Il faut maintenant prouver que le plasma ne ronge pas prématurément les parois et que le moteur tient sur des milliers d’heures.

Pour une mission martienne, il faudrait des propulseurs MPD délivrant 2 à 4 mégawatts pendant 23 000 heures. Atteindre cette endurance est la prochaine montagne à franchir.

Un pas significatif vers l’envoi d’humains sur la Planète rouge

« À la Nasa, nous travaillons sur beaucoup de dossiers à la fois, et nous n’avons pas perdu de vue Mars. La performance réussie de notre propulseur dans ce test démontre de réels progrès vers l’envoi d’un astronaute américain pour mettre le pied sur la Planète rouge », se réjouit Jared Isaacman, actuel administrateur de l’agence spatiale.

Le bilan est clair : la Nasa possède désormais un moteur prometteur sur le papier et performant en essai. Reste à le fiabiliser pendant des dizaines de milliers d’heures pour qu’il devienne, un jour, le cœur d’un vaisseau capable d’emmener des humains jusqu’à Mars.

Mise en perspective