Pulsar Fusion :à la tête de la prochaine génération de propulsion spatiale au plasma Krypton

Fusion Pulsar
Bletchley, Royaume-Uni
www.pulsarfusion.com

Sunbird, premier plasma au krypton. (Image :Fusion Pulsar)

Les vaisseaux spatiaux d’aujourd’hui reposent principalement sur deux systèmes de propulsion très différents, chacun présentant des limites fondamentales. Les fusées chimiques génèrent une poussée extrêmement élevée, essentielle au lancement et aux manœuvres rapides, mais leurs vitesses d'échappement relativement faibles limitent la vitesse à laquelle les vaisseaux spatiaux peuvent finalement voyager dans l'espace.

Les systèmes de propulsion électrique, tels que les propulseurs ioniques ou à effet Hall, atteignent des vitesses d'échappement très élevées, ce qui les rend très efficaces. Cependant, ils produisent une très faible poussée, ce qui oblige les vaisseaux spatiaux à accélérer progressivement sur de longues périodes. La propulsion Fusion a le potentiel de fournir à la fois une poussée élevée et des vitesses d’échappement extrêmement élevées. Cette combinaison pourrait réduire considérablement les temps de trajet à travers le système solaire.

Pulsar Fusion, une société de propulsion spatiale basée au Royaume-Uni qui développe des technologies de propulsion avancées pour les marchés en croissance rapide des satellites et de l'espace lointain, a récemment annoncé avoir obtenu le « premier plasma » dans son système de test d'échappement Sunbird. Cette étape représente le premier aperçu de l'architecture physique d'un système d'échappement à fusion nucléaire pour les voyages spatiaux.

Vue avant du Sunbird dans la chambre. (Image :Fusion Pulsar)

Cette réussite a été démontrée en direct lors d'une session technique dédiée à la conférence MARS d'Amazon à Ojai, en Californie, où des leaders visionnaires de l'apprentissage automatique, de l'automatisation, de la robotique et de l'espace se sont réunis pour façonner l'avenir de l'humanité au-delà de la Terre.

La démo de Sunbird a été présentée en direct par Richard Dinan, PDG de Pulsar Fusion, à un groupe estimé d'universitaires/entrepreneurs de renommée mondiale en apprentissage automatique et en robotique, de lauréats du prix Nobel et d'astronautes. Le test a été réalisé par des scientifiques de Pulsar à Bletchley, au Royaume-Uni, et diffusé en direct sur scène en Californie lors de la présentation de Richard Dinan.

Ce test marque une première étape de développement, démontrant le confinement du plasma dans l'architecture d'échappement du système Sunbird. L'expérience utilise une combinaison de champs électriques et magnétiques pour guider et accélérer les particules chargées à travers le canal d'échappement.

Sunbird est alimenté par le Dual Direct Fusion Drive (DDFD) de pointe de Pulsar Fusion. Avec son impulsion spécifique élevée (10 000 à 15 000 s) et sa puissance de 2 MW, le Sunbird redéfinit ce qui est possible dans le voyage spatial. Dual Direct Fusion Drive (DDFD) est un moteur à fusion nucléaire de conception compacte qui pourrait fournir à la fois une poussée et de l'énergie électrique aux vaisseaux spatiaux. Cette technologie ouvre des possibilités sans précédent pour explorer le système solaire dans un temps limité et avec un rapport charge utile/masse de propulseur très élevé. Étant donné que le DDFD fournit de la puissance ainsi que de la propulsion dans un seul dispositif intégré, il fournirait également jusqu'à 2 MW de puissance aux charges utiles à leur arrivée.

Sunbird dans une grande chambre d'essai sous vide. (Image :Fusion Pulsar)

La prochaine phase de développement verra Pulsar recueillir des données de performances détaillées, notamment la poussée et la vitesse d'échappement, à l'aide d'une balance de poussée, de sondes E×B et de mesures RPA. Ces données permettront à Pulsar de planifier la première mission Sunbird.

Pour maximiser la durée de vie de la mission Sunbird, Pulsar a développé un programme de recherche en collaboration avec l'Autorité britannique de l'énergie atomique. Le programme étudiera les effets du rayonnement neutronique sur les parois et les aimants du réacteur, principale cause d'usure au sein du réacteur.

Pour cette première série de tests, le krypton a été utilisé comme propulseur, sélectionné pour son efficacité d'ionisation relativement élevée et ses caractéristiques inertes aux débits massiques requis pour les premiers tests.

Les expériences à venir intégreront un chauffage par champ magnétique rotatif, des systèmes de chauffage RF et une balance de poussée dédiée pour permettre des mesures de performances plus détaillées.

Pour l’avenir, Pulsar Fusion prévoit de mettre à niveau le système magnétique vers des aimants supraconducteurs à base de terres rares et à haute température, permettant des champs magnétiques plus puissants et l’exploration de conditions de densité et de pression de plasma plus élevées. Ce programme vise à terme à démarrer des travaux expérimentaux avec des cycles de combustible à fusion aneutronique dans le cadre du développement continu du système de propulsion Sunbird.

Cet article a été rédigé par Pulsar Space (Bletchley, Royaume-Uni). Pour plus d'informations, visitez ici  .