Les Pocket Rockets donnent du punch

La fusée s'enflamme. Un jet de flammes chauffées à blanc jaillit en dessous. Ses opérateurs augmentent la puissance et la flamme grandit jusqu'à ce que la fusée explose en boule de feu.

Exactement comme prévu. Une expérience dangereuse à réaliser en laboratoire ? Pas lorsque la fusée est un système microélectromécanique de la taille d'une pièce de dix cents - un soi-disant MEMS - fait de silicium. Les laboratoires de tout le pays étudient les fusées MEMS et autres dispositifs de micropropulsion pour alimenter une nouvelle génération de satellites et autres dispositifs bon marché et minuscules.

Cap sur l'orbite

Le projet le plus ambitieux se trouve dans le département d'aéronautique et d'astronautique du Massachusetts Institute of Technology. Avec le soutien de la NASA, les ingénieurs du MIT construisent une microfusée qui fonctionne plus ou moins comme le moteur de la navette spatiale. La NASA espère utiliser la micro-fusée pour contrôler l'attitude des futurs véhicules spatiaux, a déclaré Alan Epstein, responsable du projet Microengine du MIT.

Les cadets de l'espace du MIT, dit Epstein, veulent également déployer des réseaux de microfusées pour lancer de minuscules satellites de la taille d'une canette de Coca. Les réseaux de nanosatellites pourraient soutenir l'observation de la Terre ou la maintenance des satellites.

L'essentiel pour un moteur est la quantité de poussée qu'il génère par rapport à son propre poids. Le moteur principal de la navette spatiale produit un rapport poussée/poids de 70. La micro-fusée du MIT a atteint 85, et ses constructeurs estiment un rapport potentiel plus de 10 fois plus que suffisant pour lancer un satellite dans l'espace.

Nous envisageons une poussée très élevée, la partie haute performance des moteurs de micro-fusée, dit Epstein. C'est ce qui distingue le projet du MIT des efforts de micro-fusée à l'Université de Californie à Berkeley, Caltech et ailleurs, a-t-il expliqué.

Epstein dit que le projet MIT est sur la bonne voie pour produire une micro-fusée fonctionnelle et intégrée d'ici la fin de 2003. La prochaine étape arrive en septembre, lorsqu'Epstein vise à construire une turbopompe MEMS fonctionnelle, un composant clé qui injectera du carburant dans la chambre de combustion de la fusée. à très haute pression.

À l'heure actuelle, nous avons une salle remplie d'équipements qui fournissent le carburant, dit Epstein. La turbopompe miniaturise tout cela avec une microturbine en forme de ventilateur qui pompe le carburant dans la chambre de combustion.

La turbopompe en construction est nettement plus grosse que la microfusée elle-même. Pour intégrer les deux objectifs encore lointains, les ingénieurs peuvent s'inspirer de fusées comme la RD-170 de conception russe, qui alimente quatre chambres de combustion à partir d'une seule turbopompe.

Berkeley décolle

Aussi impressionnante qu'elle soit, la micro-fusée du MIT repose toujours sur une paillasse de laboratoire. Ce n'est pas le cas à Berkeley, où les ingénieurs du Sensor and Actuator Center ont déjà lancé une fusée MEMS plus modeste.

La micro-fusée Berkeley, une version avancée d'un fusée allumette , est la moitié de la taille de l'appareil MIT, avec un rapport poussée/poids moyen de cinq.

C'est encore beaucoup pour le conseiller de projet Kris Pister. Il est le fer de lance d'un effort visant à concevoir des dispositifs MEMS intelligents à l'échelle de la poussière, capables de détecter, de calculer, de communiquer et de se déplacer. Tout mon travail est axé sur la fabrication des véhicules les plus petits qui puissent être contrôlés par des humains, explique-t-il.

Les réseaux de poussière intelligente, dit Pister, pourraient étudier un système météorologique, un champ de bataille, la canopée de la forêt tropicale ou toute zone difficile à atteindre.

Nous voulons juste donner à un capteur la capacité de sauter, de se déplacer et d'atterrir, dit Pister. L'astuce, dit-il, est de déployer la poussière. Les conceptions les plus prometteuses sont les plaquettes plates de silicium, une forme qui leur permet de tirer parti de l'énergie solaire mais qui en fait un projectile moche, en raison de la traînée. Il explique qu'une micro-fusée embarquée propulsera la poussière intelligente beaucoup plus loin qu'un lanceur séparé utilisant la même quantité de carburant.

La micro-fusée de Berkeley, de la taille d'une pièce de dix cents, vole sur le bord (comme le Faucon Millenium, selon Pister) sur une distance verticale de trois mètres. La hauteur maximale théorique de la fusée est plus proche de 50 mètres, assez haute, dit-il, pour un appareil qui pourrait dériver sur des kilomètres dans les courants d'air avant d'atterrir.

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