Le Direct Fusion Drive (DFD) est un concept de moteur-fusée à fusion nucléaire destiné à la propulsion interplanétaire.
Dépasser Neptune
Une équipe internationale de chercheurs a mis au point un propulseur de vaisseau spatial basé sur la fusion, qui utilise un isotope d’hydrogène appelé deutérium comme source de carburant, comme le rapporte Popular Mechanics.
Leur « moteur à fusion directe » (DFD ou Direct Fusion Drive), présenté en détail dans une préimpression qui doit encore faire l’objet d’un examen par des pairs, est théoriquement capable d’accélérer un vaisseau spatial à une vitesse fulgurante de 44 kilomètres par seconde, couvrant ainsi la distance d’ici à Neptune et au-delà en moins d’une décennie.
Si les systèmes de propulsion électrique alimentés par les rayons du Soleil nous ont permis d’explorer les confins de notre système solaire, s’aventurer au-delà de Jupiter nécessiterait des panneaux solaires gigantesques, explique l’équipe dans son article.
« Pour cette raison, la seule grande avancée dans la propulsion spatiale serait un système basé sur l’énergie nucléaire », écrivent-ils.
Fusion directe
La réponse des chercheurs est le DFD, une collaboration avec le laboratoire de physique des plasmas de Princeton et Princeton Satellite Systems, capable de générer une poussée et une puissance pour n’importe quel vaisseau spatial.
Voici comment cela fonctionne : le propulseur ionise d’abord le deutérium, l’injecte dans un réservoir hautement magnétisé, puis l’envoie autour du cœur du moteur. Les réactions de fusion nucléaire à l’intérieur du noyau chauffent alors le propergol, ce qui entraîne son expansion dans une tuyère et produit une poussée.
Les chercheurs ont calculé que la « poussée du DFD serait comparable à celle des propulseurs électromagnétiques à haute puissance les plus prometteurs », mais avec une efficacité supérieure, ce qui permettrait d’envoyer des charges utiles plus importantes aux confins du système solaire.
Jusqu’à présent, le DFD n’est guère plus qu’un concept, mais c’est un autre exemple de la puissance de l’énergie de fusion. Si certains l’envisagent comme un moyen de générer des quantités d’énergie pratiquement infinies sur Terre, les mêmes principes sous-jacents pourraient un jour nous permettre d’explorer les régions extérieures de notre système stellaire.
Origine et fonctionnement
Le projet du DFD repose sur la configuration à champ inversé (PFRC) développée à l’origine en 2002.
- Il est principalement modélisé et testé en collaboration avec le Princeton Plasma Physics Laboratory et l’entreprise Princeton Satellite Systems.
- Le réacteur utilise du deuterium-3He ou d’autres réactions de fusion avancées pour chauffer un gaz propulseur éjecté par une tuyère magnétique ouverte, créant ainsi la poussée.
- Des sociétés privées comme Pulsar Fusion s’intéressent également à cette architecture pour développer des véhicules spatiaux ultra-rapides.
Avantages et applications
- Double fonction : Il fournit la propulsion et alimente les instruments de bord du vaisseau.
- Temps réduits : Il permettrait d’atteindre Mars ou d’autres planètes externes (Jupiter, Saturne) beaucoup plus rapidement qu’avec les moteurs chimiques traditionnels.
- Efficacité : Il s’affranchit des limites de masse et de carburant lourd requises par les technologies actuelles.
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