L'armée américaine teste des ballons stratosphériques qui chevauchent le vent pour ne jamais avoir à descendre

Photo de Loon Ballon volant au-dessus des montagnes Société X | Plongeon

L'idée d'un ballon qui flotte indéfiniment au-dessus de la Terre est tentante. L'énergie solaire permettrait à ces ballons stratosphériques de fonctionner comme des satellites à faible coût au bord de l'espace, où ils pourraient fournir des communications dans des zones éloignées ou sinistrées, suivre des ouragans ou surveiller la pollution en mer. Un jour, ils pourraient même emmener des touristes dans des voyages proches de l'espace pour voir la courbure de la planète.

Ce n'est pas une idée nouvelle. En effet, les ballons stratosphériques originaux ont été pilotés par la NASA dans les années 1950, et l'agence les utilise toujours pour des missions scientifiques. Et Salaire du projet , propriété de la société mère de Google, Alphabet, a déployé avec succès de tels ballons pour fournir des communications mobiles dans le séquelles de l'ouragan Maria à Porto Rico .

Il y a cependant un hic majeur : les ballons actuels se déplacent avec le vent et ne peuvent rester dans une zone que quelques jours à la fois. À la hauteur de la stratosphère, à quelque 60 000 pieds (18 300 mètres), les vents soufflent dans différentes directions à différentes altitudes. En théorie, il devrait être possible de trouver un vent soufflant dans n'importe quelle direction simplement en changeant d'altitude. Mais si l'apprentissage automatique et de meilleures données améliorent la navigation, les progrès sont progressifs.

La DARPA, la branche de recherche de l'armée américaine, pense avoir résolu le problème. Il teste actuellement un capteur de vent qui pourrait permettre aux appareils de son programme de ballons adaptables plus légers que l'air (ALTA) de repérer la vitesse et la direction du vent à une grande distance, puis d'effectuer les ajustements nécessaires pour rester au même endroit. La DARPA travaille sur ALTA depuis un certain temps, mais son existence n'a été révélée qu'en septembre.

Ballon Aéronautique

En volant plus haut, nous espérons profiter d'une plus grande plage de vents, explique Alex Walan, chef de projet ALTA. ALTA fonctionnera encore plus haut que Loon à 75 000 à 90 000 pieds (22 900 à 27 400 mètres ou 14 à 17 miles), où les vents sont moins prévisibles. Cela ne devrait pas être un problème si le ballon peut voir exactement où sont les vents favorables.

Le capteur de vent, appelé Strat-OAWL (abréviation de lidar de vent à autocovariance optique stratosphérique), est une nouvelle version d'un capteur conçu à l'origine pour les satellites de la NASA. Fabriqué par Ball Aerospace, OAWL émet des impulsions de lumière laser dans l'air. Une petite fraction du faisceau est réfléchie et la lumière laser réfléchie est recueillie par un télescope. La longueur d'onde de la lumière réfléchie est légèrement modifiée en fonction de la vitesse à laquelle l'air à partir duquel elle rebondit se déplace, un changement connu sous le nom de décalage Doppler. En analysant ce décalage, OAWL peut déterminer la vitesse et la direction du vent.

Contrairement à d'autres capteurs de vent, OAWL regarde dans deux directions à la fois, ce qui donne une meilleure indication de la vitesse et de la direction du vent.

C'est comme regarder avec deux yeux ouverts au lieu d'un, explique Sara Tucker, ingénieure en systèmes lidar chez Ball Aerospace.

Versions précédentes d'OAWL volé en avion ont mesuré des vents à plus de 14 kilomètres (8,6 milles) avec une précision supérieure à un mètre par seconde. Le principal défi avec Strat-OAWL a été de le réduire pour s'adapter aux exigences d'espace, de poids et de puissance des ballons ALTA.

Walan n'a pas été en mesure de discuter des rôles militaires de la technologie ALTA, mais un capteur haute résolution positionné en permanence à 15 miles au-dessus d'une zone de guerre serait un atout utile. Les avions militaires ont des plafonds de 60 000 à 65 000 pieds, ils pourraient donc intercepter des ballons de type Loon. Parce qu'il volera plus haut, ALTA sera une cible beaucoup plus délicate. Le ballon pourrait assurer des communications et une navigation sécurisées ou servir de vaisseau-mère pour les drones.

Le programme de vol d'essai ALTA a déjà commencé, avec des vols pouvant durer jusqu'à trois jours, et se poursuivra avec des vols de plus en plus longs.

La technologie pourrait également avoir des applications au-delà de l'armée. Certaines entreprises, comme WorldView, parlent de tourisme proche de l'espace, prendre une capsule passager à des altitudes où l'on peut voir la noirceur de l'espace et la courbure de la Terre. Une navigation fiable du type fourni par OAWL rendrait ces voyages beaucoup plus sûrs. Cela pourrait également donner aux avions de ligne commerciaux un outil pour repérer et éviter les turbulences en air clair.

Le ballon ALTA lui-même est fabriqué par Raven Aérostar, qui fabrique également les ballons Loon. Le directeur général de l'entreprise, Scott Wickersham, affirme que ce type de technologie nous rapproche beaucoup des ballons qui restent en l'air indéfiniment, ce qui rendra toutes sortes d'applications possibles.

'Je pense que nous verrons un avenir dans lequel les ballons stratosphériques seront aussi courants que les avions de ligne commerciaux le sont aujourd'hui', déclare-t-il.

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