Les chercheurs, dirigés par un ancien technologue en chef de la NASA, espèrent lancer un satellite qui fonctionne sur l'eau comme source de carburant. Le groupe de l'Université Cornell et Mason Peck veulent que leur appareil soit le premier CubeSats (ce sont de petits satellites de la taille d'une boîte à chaussures) à orbiter autour de la Lune tout en démontrant le potentiel de l'eau comme source de carburant pour un vaisseau spatial. Cette substance sûre et stable est assez courante même dans l'espace et pourrait trouver une utilisation encore plus répandue sur Terre, puisque nous recherchons une alternative aux combustibles fossiles.
Jusqu'à ce que nous développions un entraînement de distorsion ou un autre système de propulsion futuriste, notre voyage dans l'espace dépendra probablement fortement des fusées utilisant le même carburant qui est courant aujourd'hui. Ils fonctionnent en brûlant du gaz à l'arrière de l'appareil et de ce fait, grâce aux lois de la physique, ils sont poussés vers l'avant. De tels systèmes de propulsion pour satellites doivent être légers et transporter beaucoup d'énergie dans un petit espace (avoir une densité d'énergie élevée) afin de maintenir continuellement l'appareil en orbite pendant de nombreuses années, voire des décennies.
La première préoccupation est la sécurité. L'emballage de l'énergie en petit volume et en masse sous forme de carburant signifie que même le moindre problème entraînera des conséquences désastreuses comme ce que nous avons vu avec la récente explosion de la fusée SpaceX. Mettre des satellites en orbite avec toute forme de carburant instable à bord pourrait être un désastre pour un équipement coûteux, et peut-être même pire pour la vie humaine.
L'eau peut nous aider à contourner ce problème, car elle est essentiellement un vecteur d'énergie et non de carburant. Le groupe de l'Université Cornell n'a pas l'intention d'utiliser l'eau comme carburant, mais plutôt d'utiliser l'électricité provenant de panneaux solaires pour diviser l'eau en hydrogène et en oxygène et les utiliser comme carburant. Ces deux gaz se combinent et deviennent un mélange explosif, permettant de réaliser l'énergie dépensée pour fendre l'eau. La combustion de ces gaz peut être utilisée pour faire avancer le satellite, l'accélérer ou changer sa position en orbite, selon la destination.
Les cellules solaires sont très fiables et n'ont pas de pièces mobiles, ce qui les rend idéales pour la microgravité et les environnements spatiaux extrêmes pour générer du courant à partir de la lumière du soleil. Traditionnellement, cette énergie est stockée dans des batteries, mais les scientifiques de Cornell veulent l'utiliser pour décomposer l'eau à bord.
Le processus proposé - connu sous le nom d'électrolyse - consiste à faire passer du courant dans l'eau, contenant généralement un électrolyte soluble. Le courant transforme l'eau en oxygène et hydrogène, qui sont libérés séparément au niveau de deux électrodes - à l'anode et à la cathode. Sur Terre, la gravité sépare alors ces gaz et ils peuvent être utilisés. Mais en apesanteur, le satellite aura besoin des forces centrifuges de rotation pour séparer les gaz de la solution.
L'électrolyse a déjà été utilisée dans l'espace dans le passé pour fournir de l'oxygène aux missions spatiales habitées et non pour prendre des réservoirs d'oxygène à haute pression, par exemple, sur la Station spatiale internationale. Mais au lieu d'envoyer de l'eau dans l'espace sous forme de cargaison sur une fusée, nous pourrions simplement l'exploiter un jour sur la lune ou sur des astéroïdes. Si cette nouvelle approche d'utilisation de l'hydrogène et de l'oxygène pour le carburant des satellites s'avère efficace, nous pourrions en avoir une source toute faite dans l'espace. Cette approche pourrait être appliquée à l'alimentation électrique de l'engin spatial du futur.
Comme c'est souvent le cas, les progrès de la technologie spatiale donnent lieu à des idées qui peuvent être appliquées sur Terre, en particulier pour résoudre des problèmes énergétiques importants. L'électricité est vraiment difficile à stocker et, à mesure que la demande d'électricité augmente, nous avons besoin de percées. Les parcs éoliens et solaires ne sont pas les formes d'énergie renouvelable les plus efficaces, non pas à cause de problèmes de production d'énergie, mais parce que nous ne pouvons souvent rien faire d'utile avec cette énergie. Les réseaux électriques tombent en panne pendant les périodes de forte production et de faible demande d'énergie.
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Cela nous aidera peut-être à utiliser l'excès d'électricité pour diviser l'eau en hydrogène et en oxygène. Ensuite, vous pouvez faire des stocks d'hydrogène et, si nécessaire, le combiner avec l'oxygène de l'atmosphère.
ILYA KHEL
