Fernando Alcoforado*
Cet article vise à présenter l’état de l’art des futures avancées technologiques déjà réalisées par l’humanité dans les moyens de transport terrestre, par eau, aérien et spatial. La préparation de cet article a été motivée par l’intérêt manifesté par plusieurs lecteurs de l’article que nous avons rédigé L’avenir des moyens de transport terrestres, par eau, aériens et spatiaux qui nous ont demandé de présenter les innovations déjà réalisées dans ces secteurs de transport qui sont en cours et font qu’ils pointent déjà vers la naissance de changements qui se produiront dans le futur. Cet article présente les avancées technologiques en cours liées au développement des voitures électriques, des voitures autonomes, des voitures volantes électriques, des drones et des véhicules aériens sans pilote, l’Hyperloop dans le transport ferroviaire avec le train qui lévite et vole pratiquement à l’intérieur d’un tunnel sous vide, les autoroutes intelligentes, les ITS (Intelligent systèmes de transport) qui permet de suivre en temps réel tout ce qui se passe dans le système de bus, sur les chemins de fer et les autoroutes, l’hydrogène vert comme nouveau carburant propre à utiliser dans les moyens de transport, les navires alimentés par l’énergie éolienne, les navires alimentés par l’énergie solaire, navires autonomes, avions hypersoniques et supersoniques, avion électrique, avion autonome, avion Flying-V, fusée spatiale à fusion nucléaire, moteur ionique pour fusée spatiale et propulsion Bussard pour vaisseau spatial. Les exemples présentés dans les paragraphes suivants mettent en évidence les avancées technologiques du futur déjà réalisées par l’humanité dans les moyens de transport terrestre, par eau, aérien et spatial..
Avancées technologiques réalisées dans le transport terrestre
Peu de domaines sont aussi dynamiques que le marché des voitures électriques. Les voitures électriques sont déjà présentes dans les rues du Brésil et du monde. Par rapport à 2019, le pourcentage de voitures électriques dans le monde a triplé en 2021. En 2019, 2,2 millions de voitures électriques ont été vendues dans le monde, ce qui représente seulement 2,49 % des ventes mondiales de voitures. En 2021, les ventes de voitures électriques ont plus que doublé pour atteindre 6,6 millions, ce qui représente 8,57 % du marché automobile mondial et a plus que triplé sa part de marché par rapport à deux ans plus tôt. Toute la croissance nette des ventes mondiales de véhicules en 2021 provenait des voitures électriques. Dans le monde, 10 % des voitures vendues en 2022 étaient des modèles 100 % électriques, selon une analyse des données de l’Agence internationale de l’énergie (AIE), soit dix fois plus qu’il y a cinq ans.
Considérées comme des véhicules du futur, de nombreuses voitures autonomes sont déjà présentes dans la circulation de certaines villes ou autoroutes du monde lors de tests qui ont déjà démontré le comportement réel de ces systèmes. L’une des entreprises fortement engagées dans ce mouvement est General Motors (GM), qui investira 35 milliards de dollars d’ici 2025 dans le développement de technologies impliquant ces « voitures robots ». La vision de GM est un avenir sans accident, sans émissions et sans embouteillages. À cette fin, elle a investi 35 milliards de dollars d’ici 2025 dans trois technologies de mobilité importantes : les véhicules autonomes, les véhicules électriques et les véhicules connectés. Ainsi, en 2017, a été lancé Super Cruise, le premier système mondial d’aide à la conduite autonome sur autoroute. En 2020, GM présentait le Cruise Origin, un véhicule à autonomie maximale, sans volant ni pédale. Depuis des décennies, GM propose pour ses voitures des systèmes d’assistance au conducteur, comme l’assistant de maintien de voie, qui alerte et est capable d’apporter des corrections au volant pour tenter de maintenir le véhicule dans la voie en cas de distraction, entre autres. d’autres choses, d’autres exemples de ressources. Les robots ou les voitures autonomes font déjà partie de la mobilité urbaine à travers le monde. Des véhicules sans volant ni pédale circulent déjà dans les villes ou sur les routes de pays comme les États-Unis et d’autres, nombre d’entre eux avec des passagers à leur bord.
Embraer produira une voiture volante électrique au Brésil en partenariat avec Eve Airmobility. On s’attend à ce que les premiers véhicules, appelés eVTOL (avions électriques à décollage et atterrissage verticaux), soient lancés en 2026. Joby Aviation a effectué le premier vol d’un eVTOL à New York, aux États-Unis. L’entreprise a déjà produit un avion pour l’armée de l’air américaine et devrait livrer la deuxième unité cette année, mais les vols commerciaux ne devraient commencer qu’en 2025. La société brésilienne GoHobby, spécialisée dans la commercialisation de drones et de véhicules aériens sans pilote , a récemment annoncé l’arrivée de l’E-Hang 216-S ou « voiture volante », capable de fonctionner sans avoir besoin de pilote. Le véhicule est un autre modèle de la société chinoise E-Hang, qui a étendu ses opérations sur le marché mondial grâce à des partenariats avec des entreprises de plusieurs pays.
Un projet audacieux de transport ferroviaire défiant la gravité prend de l’ampleur en Europe, promettant de révolutionner le voyage : l’Hyperloop. Il s’agit d’un train qui lévite et vole pratiquement à l’intérieur d’un tunnel sous vide. Cette innovation a le potentiel de réduire les temps de trajet jusqu’à un quart par rapport aux temps actuels. La technologie se manifeste à travers un système de tubes hermétiquement fermés, surélevés du sol, qui transportent des modules capables de transporter des personnes et des charges à des vitesses élevées. Cette méthode de lévitation, qui combine la force de l’air et l’attraction magnétique, permet non seulement d’atteindre des vitesses surprenantes. Il génère également une résistance minimale au mouvement des courants d’air, ce qui entraîne une faible consommation d’énergie. Les trains à grande vitesse utilisent la technologie de sustentation magnétique, ou Maglev. Dans ce système, les trains ne tournent pas, ils lévitent. Grâce à de puissants aimants appelés magnétos, le train ne touche pas la voie. La Chine dispose déjà d’un train à grande vitesse sans conducteur qui roule à 350 km/h.
La Chine célèbre le lancement du premier train sans rail au monde, une innovation qui promet de transformer les transports urbains. Le lancement a eu lieu à Zhuzhou, dans la province du Hunan, marquant une étape importante pour la mobilité durable. Créé par CRRC Corporation, l’un des plus grands constructeurs ferroviaires au monde, l’Autonomous Rail Rapid Transit (ART) est considéré comme une avancée pionnière dans le domaine des transports publics. Doté d’une technologie de pointe, le train sans voie s’impose comme une innovation majeure du secteur. Le train sans rail fonctionne grâce à une technologie sensorielle avancée, en suivant des itinéraires cartographiés sur la route. Initialement, le train dispose de trois voitures, mais il est prévu qu’il puisse transporter jusqu’à cinq voitures dans une phase d’expansion ultérieure. CRRC Corporation a innové en utilisant des roues en caoutchouc avec un noyau en plastique, un nouveau modèle sur le marché. On estime que le train sans voie ferrée aura une durée de vie utile d’environ 25 ans. Mesurant 32 mètres de long, le train a la capacité de transporter jusqu’à 300 passagers à la fois. Fonctionnant à l’électricité, le train sans rail peut parcourir 25 km après seulement 10 minutes de charge. Il peut atteindre une vitesse maximale de 70 km/h. Au lieu de voies physiques, le train suit des lignes pointillées peintes sur la route, larges de 3,75 mètres. Le train dispose de capteurs avancés qui détectent la chaussée et collectent des informations essentielles sur le voyage. Avec un design innovant, le train sans rail est considéré comme une évolution du bus public traditionnel, ressemblant davantage à un tramway.
La Chine compte plus de 3 500 kilomètres d’autoroutes intelligentes. L’autoroute intelligente est un nouveau type d’autoroute qui utilise les technologies de l’information modernes et la numérisation. Les autoroutes intelligentes ne sont plus un concept futuriste et commencent à devenir une réalité au Brésil. Ce ne sont là que quelques-unes des technologies déjà visibles sur les autoroutes brésiliennes, selon les données du DNIT (Département national des transports terrestres). Grâce à une grande variété d’innovations, les autoroutes peuvent être améliorées grâce aux technologies de communication, d’éclairage et de transmission de puissance, améliorant ainsi la sécurité et l’efficacité, contribuant à transformer l’expérience de conduite du conducteur, ainsi qu’en connectant différents types d’appareils, tels que des capteurs, des capteurs de vitesse, des capteurs acoustiques, caméras de vidéosurveillance IP, feux de signalisation intelligents, systèmes de surveillance de l’état, affichage climatique et numérique. Les ITS (Systèmes de transport intelligents), qui permettent de suivre en temps réel tout ce qui se passe dans le système de bus et de créer une interface avec d’autres modes de mobilité urbaine, sont largement appliqués dans les grandes villes du monde, sur les chemins de fer et les autoroutes dans de nombreux pays avancés technologiquement. C’est le cas à Rio de Janeiro avec l’utilisation des ITS dans l’exploitation du VLT (Light Rail Vehicle) qui circule dans cette ville.
L’hydrogène, considéré par l’Agence internationale de l’énergie (AIE) comme le carburant du futur, est utilisé par l’industrie depuis longtemps. Ce gaz est utilisé comme carburant depuis le début du XIXe siècle dans les voitures, les dirigeables et les engins spatiaux. L’Australie, le plus grand pays d’Océanie, mène des projets de production d’hydrogène vert, un nouveau carburant propre, avec des propositions pour la construction de 5 mégaprojets sur son territoire, grâce à ses vastes ressources en énergies renouvelables, notamment l’énergie éolienne et solaire. Le plus grand projet d’hydrogène en Australie et dans le monde est le Asian Renewable Energy Hub, à Pilbara, en Australie occidentale, où il est prévu de construire une série d’électrolyseurs d’eau d’une capacité totale de 14 GW. Le projet de 36 milliards de dollars devrait être prêt d’ici 2027-2028. La compagnie pétrolière anglo-néerlandaise Shell, avec d’autres développeurs, dirige le projet NortH2 dans le port d’Ems, au nord des Pays-Bas, qui prévoit la construction d’au moins 10 GW d’électrolyseurs d’eau. L’objectif est d’avoir 1 GW d’ici 2027 et 4 GW d’ici 2030, grâce à l’énergie éolienne offshore. L’Allemagne a également ses propres projets d’hydrogène vert à l’échelle nationale. Le plus grand est AquaVentus, sur la petite île de Helgoland en mer du Nord. Le plan est d’y construire 10 GW de capacité d’ici 2035.
La Chine est le plus grand producteur mondial d’hydrogène, mais jusqu’à présent, elle utilisait des hydrocarbures pour produire la quasi-totalité de son énergie. Mais le pays fait aujourd’hui ses premiers pas sur le marché de l’hydrogène vert avec la construction d’un mégaprojet en Mongolie intérieure (région autonome de Chine), au nord du pays. Le projet est dirigé par le service public public Beijing Jingneng, qui investira 3 milliards de dollars pour produire 5 GW à partir de l’énergie éolienne et solaire. Le projet devrait être prêt cette année. L’Arabie saoudite, qui possède les plus grandes réserves de pétrole au monde, envisage également de se lancer sur le marché de l’hydrogène vert, avec le projet Helios Green Fuels. Elle sera basée dans la « ville intelligente » futuriste de Neom, sur les rives de la mer Rouge, dans la province de Tabuk, au nord-ouest du pays. Le projet de 5 milliards de dollars devrait installer 4 GW d’électrolyseurs d’eau d’ici 2025. Le Chili, considéré comme l’une des Mecques de l’énergie solaire, a été le premier en Amérique latine à présenter une « Stratégie nationale pour l’hydrogène vert » en novembre 2020. le seul pays d’Amérique latine avec deux projets en développement : HyEx, de la société énergétique française Engie et la société chilienne de services miniers Enaex ; et les carburants hautement innovants (HIF), d’AME, Enap, Enel Green Power, Porsche et Siemens Energy. Le premier, basé à Antofagasta, au nord du Chili, utilisera l’énergie solaire pour alimenter des électrolyseurs d’eau de 1,6 GW. Un premier test pilote prévoit d’installer 16 MW d’ici 2024. Le projet HIF, situé à l’extrémité opposée du Chili, dans la région de Magellan et dans l’Antarctique chilien, utilisera l’énergie éolienne pour produire des carburants à base d’hydrogène. Le projet pilote utilisera un électrolyseur de 1,25 MW et dans les phases commerciales, il dépassera 1 GW.
Avancées technologiques réalisées dans le transport par eau
Un cargo Pyxis Ocean, parti de Chine et fonctionnant à l’énergie éolienne, a entamé son premier voyage, avec sa destination finale au Brésil. Le navire est équipé de voiles spéciales, qui visent à réduire la consommation de carburant et, par conséquent, l’empreinte carbone. Pyxis Ocean est le premier test mondial de cette technologie. Les voiles spéciales mesurent 37,5 mètres de long et, pour être plus durables, sont fabriquées dans le même matériau que les éoliennes. L’utilisation de voiles réduit de 30 % les émissions de carbone d’un cargo. Un consortium suédois dirigé par Wallenius Marine a développé l’Oceanbird, un cargo transatlantique pour véhicules propulsés par l’énergie éolienne (Wind Powered Car Carrier – wPCC). L’Oceanbird possède un ensemble de cinq voiles en acier qui ressemblent à des ailes d’avion. Une fois hissées, les voiles atteignent une hauteur allant jusqu’à 105 mètres au-dessus du niveau de la mer et sont utilisées pour capter la force du vent et propulser le navire à travers l’océan. Après un an et demi de voyage, le navire PlanetSolar réalise le premier tour du monde réalisé par un navire à énergie solaire. Le navire possède une surface qui sert de « générateur solaire », ce qui lui permet de continuer à naviguer, même sans soleil direct, car l’énergie produite est stockée dans une batterie.
Bateau solaire de 10 millions de dollars recouvert de 200 mètres carrés de panneaux solaires, un modèle créé par la société polonaise Sunreef se distingue par sa configuration innovante combinant propulsion électrique et énergie solaire. Ses batteries alimentent deux moteurs de 180 kW chacun et les panneaux solaires peuvent générer jusqu’à 40 kWc (kilowatt crête). Si vous préférez, il est possible d’ajouter un système de propulsion hybride. Selon le constructeur, le 80 Power Eco est équipé de batteries 30 % plus légères que les batteries classiques, qui, associées à l’énergie solaire, offrent une autonomie quasi illimitée. Un bateau à énergie solaire est une attraction dans les eaux de la rivière Mimoso, à Bonito, dans l’État du Mato Grosso do Sul. Doté d’un moteur électrique, le véhicule est silencieux et alimenté à 100 % avec de l’énergie propre. Son modèle est le Safari 7.0 M, équipé de deux panneaux solaires adaptés pour faire fonctionner le moteur électrique et d’une capacité de 15 personnes assises. Les avantages sont innombrables. En plus d’être silencieux, le bateau est alimenté à 100 % par une énergie propre.
Le premier navire autonome au monde est prêt à entamer son premier voyage, traversant l’océan Atlantique depuis Plymouth, en Angleterre, jusqu’à la ville du même nom dans le Massachusetts, aux États-Unis. Le Mayflower 400 n’a pas été conçu pour transporter des personnes, mais plutôt pour mener des recherches sur la pollution marine et suivre les mammifères aquatiques pendant le voyage, qui peut prendre jusqu’à trois semaines. Le navire est un projet développé par l’organisation de recherche marine ProMare et utilise la technologie IBM pour parcourir les plus de cinq mille kilomètres qui séparent les deux villes. Le navire mesure 15 mètres de long et pèse un peu plus de neuf tonnes. L’énergie est garantie par des panneaux solaires installés sur le dessus et un moteur diesel. L’ensemble du système de pilotage du Mayflower 400 est automatisé, du gouvernail robotisé aux générateurs électriques.
Avancées technologiques réalisées dans le transport aérien
En juin 2018, Boeing a présenté un concept d’avion hypersonique pouvant être utilisé aussi bien pour le transport civil de passagers que pour un usage militaire. Les vitesses hypersoniques sont celles supérieures à cinq fois la vitesse du son, équivalentes à au moins 6 100 km/h. Virgin Galactic et Rolls-Royce ont signé un partenariat en 2023 pour développer un avion supersonique capable d’atteindre jusqu’à trois fois la vitesse du son, soit 3 700 km/h. Un vol entre Londres et New York pourrait être effectué en seulement une heure et demie, soit deux heures de moins que celui mis en Concorde. Virgin Galactic conçoit l’avion pour une variété de scénarios opérationnels, y compris le service passagers sur les routes aériennes commerciales long-courriers. L’avion décollerait et atterrirait comme n’importe quel autre avion de passagers et devrait s’intégrer aux infrastructures aéroportuaires existantes et à l’espace aérien international du monde entier.
La NASA et Lockheed Martin travaillent ensemble pour développer un avion supersonique, le X-59, plus silencieux que les modèles déjà utilisés par le passé. Le bruit fort empêchait le Concorde de voler à des vitesses supersoniques au-dessus des continents. L’avion ne pouvait dépasser la vitesse du son que lorsqu’il survolait les océans. Le nouvel avion est aujourd’hui l’un des projets les plus avancés. Le X-59 a déjà été lancé pour la phase d’assemblage final et il devrait pouvoir effectuer son vol inaugural plus tard cette année. Le projet a le potentiel de créer une nouvelle ère dans le domaine des voyages supersoniques. Un autre projet à un stade avancé de développement est celui de la startup Boom. En 2023, l’entreprise a présenté un avion à échelle réduite pour les premiers tests. La version finale de l’avion devrait avoir une capacité de 55 passagers et atteindre jusqu’à 2,2 fois la vitesse du son, soit 2 700 km/h. Le constructeur précise que l’objectif est de créer un avion viable pour les compagnies aériennes. Les prix des billets seront équivalents à ceux d’un billet en classe affaires. L’objectif est de rendre les vols à grande vitesse accessibles à tous. Aerion Supersonic a un projet d’avion d’affaires supersonique, qui aurait une capacité de 12 passagers, atteindrait jusqu’à 1,4 fois la vitesse du son, soit 1 700 km/h, et aurait une autonomie de 7 800 kilomètres. Comme c’était déjà le cas avec le Concorde, l’avion AS2 ne pourra franchir le mur du son qu’au-dessus des océans. En survolant des zones terrestres, l’avion volera en dessous de la vitesse du son.
Conçu par la société américaine Bye Aerospace, l’eFlyer 800 est un avion électrique qui sera fabriqué pour rivaliser sur le marché de l’aviation régionale et d’affaires, avec une capacité maximale de huit passagers. Selon l’entreprise, il fonctionnera jusqu’à un plafond maximum de 10 600 mètres, une autonomie de 920 km et une vitesse de croisière maximale de 590 km/h. L’Alice est un jet exécutif électrique conçu par Eviation Aircraft pour les voyages courts et l’exploitation de routes régionales allant jusqu’à 800 kilomètres. Son plafond opérationnel peut atteindre 9 000 mètres et sa capacité maximale est de 11 passagers, dont deux membres d’équipage. La masse maximale au décollage est d’un peu plus de 7 000 kilos et la vitesse de croisière est de 400 km/h. Pour recharger les batteries des deux moteurs électriques, une borne de recharge spécifique à l’avion sera nécessaire. Le Velis Electro est un avion électrique développé par Pipistrel Aircraft pour la formation des pilotes et les missions militaires courtes, étant le premier modèle à être certifié 100 % électrique. Fabriqué par la société slovène Pipistrel Aircraft, ce modèle léger présente des chiffres intéressants par sa taille et sa proposition. Le moteur électrique de 78 chevaux est alimenté par une batterie lithium-ion de 11 kW/h, lui permettant d’atteindre une vitesse de pointe de 181 km/h.
Actuellement, Embraer, constructeur aéronautique brésilien, s’engage à développer sa « voiture volante » pour les passagers, mais n’a pas abandonné son projet d’avion électrique, qui n’a pas encore été nommé, mais qui fut l’un des premiers prototypes au monde. L’avion, fabriqué sous l’EMB-203 Ipanema, est développé en partenariat avec la multinationale énergétique EDP Smart, du Portugal. La société allemande Lilium a récemment effectué avec succès le premier test en vol de son avion électrique, qui comprenait des capacités de décollage et d’atterrissage verticaux (eVTOL). L’avion est également capable d’effectuer des manœuvres plus complexes, comme passer du mode vol stationnaire au vol horizontal avec appui des ailes. L’une des différences les plus importantes entre cet avion électrique et les avions traditionnels de même capacité, qui reposent sur des rotors, est la simplicité de conception du Lilium Jet. Il s’agit d’un avion léger, propulsé par 36 réacteurs électriques qui, montés sur les ailes via 12 volets mobiles, assurent une poussée quasi instantanée dans toutes les directions. Lors du décollage, les volets pointent vers le bas, offrant une portance verticale. Une fois en l’air, ils reviennent progressivement à une position horizontale, permettant à l’avion de se déplacer parallèlement à l’horizon. Cela rend pas besoin les commandes de surface telles que le gouvernail, les ailerons (les parties mobiles des ailes) et la queue.
Embraer et Eve testent des technologies de vol autonome en opération à Rio de Janeiro. Embraer a réalisé une série de vols expérimentaux visant à évaluer de nouvelles technologies de systèmes autonomes dans des conditions de vol réelles. Les essais menés à Rio de Janeiro visent à permettre des opérations autonomes sûres dans des environnements urbains complexes. La collecte de données et l’évaluation en temps réel de ces technologies dans les zones urbaines ont utilisé un hélicoptère piloté dans le cadre du projet de systèmes autonomes d’Embraer (Projet EASy), qui utilise des processus de test agiles pour développer des solutions capables de piloter l’aviation autonome du futur. L’intérieur du Cessna 208 a subi une rénovation qui a abouti à un avion qui roule, décolle, manœuvre dans les airs et atterrit sans pilote. Il n’y a rien de spécial à propos de l’avion cargo de 35 pieds de long qui a survolé le nord de la Californie le mois dernier. Les machines et les logiciels qui permettent à l’engin de voler tout seul proviennent d’une startup appelée Reliable Robotics, qui a passé quatre ans à travailler sur le vol autonome. La société possède deux avions au total, mais le plan à long terme est de remplir le ciel d’avions sans pilote transportant du fret et des passagers.
Parmi les options permettant de réduire les émissions polluantes des avions à réaction, Airbus travaille sur la propulsion hybride-électrique. Jusqu’à présent, Airbus a principalement vanté l’hydrogène comme source d’énergie privilégiée pour les futurs avions, promettant de lancer le premier avion commercial propulsé à l’hydrogène en 2035. La société travaille sur des alternatives hybrides-électriques. Les travaux de l’entreprise dans le domaine du vol électrique ont jeté les bases de futurs avions commerciaux zéro émission explorant diverses options technologiques hybrides-électriques et à hydrogène. Honeywell développe un moteur pour les avions hybrides électriques pesant 280 livres (127 kg). Le générateur Honeywell de 1 mégawatt sera combiné avec le groupe auxiliaire de puissance Honeywell HGT1700, actuellement installé sur tous les Airbus A350 XWB, pour former un turbogénérateur 2,5 fois plus puissant que la version lancée par la société en 2019. Le nouveau turbogénérateur de Honeywell pouvoir fonctionner au biocarburant d’aviation. Le turbogénérateur de Honeywell peut être utilisé pour faire fonctionner des moteurs électriques de haute puissance ou charger des batteries et peut remplir des missions allant des drones lourds aux taxis aériens ou aux avions de passagers.
Le modèle d’avion Flying-V est développé par l’Université de technologie de Delft aux Pays-Bas, en partenariat avec TU Delft et KLM. Dans le projet initial, auquel participe également l’avionneur Airbus, la capacité de l’avion sera de 314 passagers. L’avion concept en forme de V a effectué son premier vol en Europe. Le Flying-V a effectué son premier vol réussi sur une base d’essai allemande. Le design futuriste cherche à s’adapter à un meilleur espace utilisable et à un meilleur aérodynamisme, en déplaçant la cabine passagers, les compartiments de chargement et de carburant vers l’aile de l’avion. Le modèle intègre des ailes et un fuselage dans le même corps avec une aérodynamique avancée et peut réduire la consommation de carburant de 20 %.
Avancées technologiques réalisées dans le transport spatial
Une fusée nucléaire américaine sera bientôt lancée. La fusée nucléaire Draco est un partenariat entre la North American Defence Advanced Research Projects Agency (Darpa) et la NASA. Connu sous le nom de Draco (acronyme anglais de Demonstration Rocket for Agile Cislunar Operations), le projet servira de test de propulsion nucléaire thermique (NTP) dans l’espace, une technologie potentiellement révolutionnaire qui pourrait aider l’humanité à se déplacer vers Mars et au-delà des mondes lointains. Selon la NASA, une fusée thermique à propulsion nucléaire peut être trois à quatre fois plus efficace que les fusées conventionnelles et réduire le temps de trajet jusqu’à la planète rouge, soit de 8 mois à 2 mois.
Le moteur ionique est une alternative prometteuse en tant que propulseur pour engin spatial. Le moteur ionique utilise l’énergie électrique pour créer des particules de carburant chargées magnétiquement, généralement sous forme de gaz xénon, accélérant ces particules à des vitesses très élevées. Dans les fusées conventionnelles, la vitesse d’échappement est limitée par l’énergie chimique stockée dans les liaisons moléculaires du carburant, limitant la poussée du propulseur à 5 km/s. Les moteurs ioniques sont, en principe, limités uniquement par l’énergie électrique disponible dans le vaisseau spatial. La vitesse d’échappement des particules chargées dans ce type de moteur est donc comprise entre 15 km/s et 35 km/s. Qu’il utilise l’énergie du Soleil ou de l’atome, il servirait à ioniser (ou charger positivement) un gaz inerte, comme le xénon ou le krypton. Les ions accélérés seraient expulsés du propulseur, propulsant le navire vers l’avant. Si au début le vaisseau spatial avançait lentement, avec le temps l’accélération serait progressive et inexorable, atteignant une vitesse proche de celle de la lumière (300 000 km/s). En l’absence d’étoile, un réacteur nucléaire pourrait fournir de l’électricité, permettant à un humain d’atteindre des étoiles proches, comme Alpha Centauri, située à 4,3 années-lumière.
Le vaisseau spatial Dawn a été la première mission d’exploration spatiale à utiliser un moteur ionique au lieu de propulseurs conventionnels, alimentés par des réactions chimiques. La sonde spatiale Dawn a passé les sept dernières années à parcourir le système solaire jusqu’à intercepter l’astéroïde Vesta et la planète naine Cérès à l’aide de son moteur ionique. La NASA a déjà décidé que des moteurs ioniques seraient utilisés dans la prochaine génération de vaisseaux spatiaux qui voyageront autour de la Voie lactée au cours des prochaines décennies. La technologie sera également utile aux fabricants de satellites géostationnaires commerciaux. La propulsion électrique permettra de les manœuvrer, ajoutant de nouvelles capacités au satellite lors de ses missions, en plus d’augmenter la durée de vie utile de l’appareil.
La propulsion Bussard est une autre méthode de propulsion pour engins spatiaux qui pourrait accélérer un engin spatial à une vitesse proche de la vitesse de la lumière (300 000 km/s). Un moteur à propulsion Bussard pour engin spatial, proposé dans les années 1960, peut en effet fonctionner et propulser des engins spatiaux jusqu’à des vitesses relativistes, c’est-à-dire déjà dans la plage proche de la vitesse de la lumière. Nous avons besoin de moteurs comme celui-ci si nous voulons explorer l’espace interstellaire. Atteindre l’étoile la plus proche de nous, Alpha Centauri, prendrait plus de quatre ans si nous pouvions voyager à la vitesse de la lumière. L’inconvénient est que ce moteur nécessite un vaisseau spatial si gros qu’il est peu probable qu’il devienne une réalité pratique. Le statoréacteur de Bussard est essentiellement un moteur à fusion nucléaire, qui pourrait capturer des protons (noyaux d’hydrogène) dans l’espace interstellaire et les utiliser pour alimenter un réacteur à fusion. S’il y a une collection d’hydrogène en amont du vaisseau spatial, avec un entonnoir magnétique, à l’aide d’énormes champs magnétiques, pourrait l’utiliser pour faire fonctionner un réacteur à fusion et accélérer le vaisseau spatial.
* Fernando Alcoforado, 84, a reçoit la Médaille du Mérite en Ingénierie du Système CONFEA / CREA, membre de l’Académie de l’Education de Bahia, de la SBPC – Société Brésilienne pour le Progrès des Sciences et l’IPB – Institut Polytechnique de Bahia, ingénieur de l’École Polytechnique UFBA et docteur en Planification du Territoire et Développement Régional de l’Université de Barcelone, professeur d’Université (Ingénierie, Économie et Administration) et consultant dans les domaines de la planification stratégique, de la planification d’entreprise, planification du territoire et urbanisme, systèmes énergétiques, a été Conseiller du Vice-Président Ingénierie et Technologie chez LIGHT S.A. Entreprise de distribution d’énergie électrique de Rio de Janeiro, coordinatrice de la planification stratégique du CEPED – Centre de recherche et de développement de Bahia, sous-secrétaire à l’énergie de l’État de Bahia, secrétaire à la planification de Salvador, il est l’auteur de ouvrages Globalização (Editora Nobel, São Paulo, 1997), De Collor a FHC- O Brasil e a Nova (Des)ordem Mundial (Editora Nobel, São Paulo, 1998), Um Projeto para o Brasil (Editora Nobel, São Paulo, 2000), Os condicionantes do desenvolvimento do Estado da Bahia (Tese de doutorado. Universidade de Barcelona,http://www.tesisenred.net/handle/10803/1944, 2003), Globalização e Desenvolvimento (Editora Nobel, São Paulo, 2006), Bahia- Desenvolvimento do Século XVI ao Século XX e Objetivos Estratégicos na Era Contemporânea (EGBA, Salvador, 2008), The Necessary Conditions of the Economic and Social Development- The Case of the State of Bahia (VDM Verlag Dr. Müller Aktiengesellschaft & Co. KG, Saarbrücken, Germany, 2010), Aquecimento Global e Catástrofe Planetária (Viena- Editora e Gráfica, Santa Cruz do Rio Pardo, São Paulo, 2010), Amazônia Sustentável- Para o progresso do Brasil e combate ao aquecimento global (Viena- Editora e Gráfica, Santa Cruz do Rio Pardo, São Paulo, 2011), Os Fatores Condicionantes do Desenvolvimento Econômico e Social (Editora CRV, Curitiba, 2012), Energia no Mundo e no Brasil- Energia e Mudança Climática Catastrófica no Século XXI (Editora CRV, Curitiba, 2015), As Grandes Revoluções Científicas, Econômicas e Sociais que Mudaram o Mundo (Editora CRV, Curitiba, 2016), A Invenção de um novo Brasil (Editora CRV, Curitiba, 2017), Esquerda x Direita e a sua convergência (Associação Baiana de Imprensa, Salvador, 2018), Como inventar o futuro para mudar o mundo (Editora CRV, Curitiba, 2019), A humanidade ameaçada e as estratégias para sua sobrevivência (Editora Dialética, São Paulo, 2021), A escalada da ciência e da tecnologia e sua contribuição ao progresso e à sobrevivência da humanidade (Editora CRV, Curitiba, 2022), est l’auteur d’un chapitre du livre Flood Handbook (CRC Press, Boca Raton, Floride, États-Unis, 2022), How to protect human beings from threats to their existence and avoid the extinction of humanity (Generis Publishing, Europe, Republic of Moldova, Chișinău, 2023) et A revolução da educação necessária ao Brasil na era contemporânea (Editora CRV, Curitiba, 2023).
Site Title 