La première mission IKAROS qui a pour objectif de démontrer l’utilité et la performance des voiles solaires dans l’espace a été lancée avec succès le 21 mai dernier, au Centre spatial de Tanegashima par l’agence d’exploration spatiale japonaise, le JAXA.
IKAROS devient ainsi le premier engin spatial à voile solaire à employer à la fois une propulsion photonique et des cellules en couches minces génératrices d’énergie solaire.
Le 22 mai, le JAXA confirme avoir reçu un signal transmis par IKAROS à la station Deep Space Usuda. Elle indique également que le système d’énergie solaire fonctionne et que les communications ont été établies.
Après la séparation de son lanceur H-IIA, l’engin tournera dans quelques semaines jusqu’à 20 tours/minutes afin de déployer la membrane. Il produira également sa propre énergie au moyen de cellules solaires en couches minces.
La membrane de forme carrée possède une diagonale de 20 mètres. Elle est faite de polymères colorés – des polyimides – surtout connus pour leur thermostabilité, d’une épaisseur de 0,0075mm. En plus des cellules solaires en couches minces, des dispositifs de contrôle de pilotage et de capteurs d’observation scientifique sont montés sur la membrane.
Cette membrane mince et légère que constitue la voile solaire sera déployée en utilisant la force centrifuge lors de la phase de rotation du corps principal de l’IKAROS avant d’être maintenue sous tension.
La seconde mission aura lieu à la fin de l’année 2010. Il s’agira d’une voile solaire hybride de puissance moyenne d’un diamètre de 50 mètres, à laquelle auront été intégrés des moteurs à propulsions ioniques. Les destinations de l’engin spatial seront Jupiter et les astéroïdes Trojans.
Des projets de voile solaire sont également à l’étude aux États-Unis et dans les pays européens.
Une innovation d’associer une voile « classique » qui tend la structure (en fournissant une propulsion minimale) et du film mince PV qui produit du jus pour une propulsion avancée (à ajouter ultérieurement). On pourrait par ce biais produire bien plus de courant que dans la formule classique (où on est très vite limité par la masse et les difficultés de repliement/déploiement des panneaux), mais le concept « voile solaire » seul a peu d’avenir (if any). L’avenir de l’exploration spatiale c’est le PV et un stockage avancé jusqu’à Mars (vols robotisés) et le nucléaire au-delà soit en améliorant les RTG (ASRG par ex) soit via un mini-réacteur nucléaire. Pour mémoire avec la propulsion chimique Mars est à 9 mois, avec la voile des années (depuis une orbite circumterrestre) et avec le nucléaire et une propulsion avancée c’est potentiellement 40 jours (VASIMR par ex).