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Schéma d'un moteur Vasimr. Sources : NASA

Le moteur Plasma VASIMR, repose sur l’énergie électrique collectée par des panneaux solaires ou produite par un réacteur nucléaire embarqué. Cette électricité est ensuite utilisée pour ioniser un mélange d’hydrogène et d’hélium. Une fois chauffée à très haute température, cette solution va se transformer en plasma. Des champs magnétiques vont ensuite diriger et accélérer le plasma dans les tuyères du moteur VASIMR qui va propulser en continu le vaisseau à très grande vitesse – 198 000 Km/heure soit 55 Km/seconde.

En 1970, Franklin Chang-Diaz, astronaute et physicien des plasmas, développe le concept d’un nouveau type de propulsion basé sur les propriétés des plasmas. Contrairement aux moteurs conventionnels de fusée qui brûlent de la poudre ou des mélanges de carburant liquide, le moteur Vasimr utilise une source électrique – solaire ou nucléaire – pour ioniser de l’hydrogène, de l’hélium ou du deutérium, ainsi portés à l’état de plasma chauffé à de très hautes températures (11 millions de degrés Celsius). Ce plasma est ensuite accéléré par un champ magnétique induit et expulsé dans des tuyères pour créer une propulsion ionique. Ce moteur a la caractéristique d’accélérer en continu. Ainsi, après une première étape de voyage vers une planète, il faudrait inverser la position des turbines afin de décélérer et de permettre au vaisseau d’être capturé par la force gravitationnelle de la planète.

Chang-Diaz a quitté la NASA en 2005 pour fonder sa propre société, Ad Astra Rocket Company (AARC), afin de développer la technologie Vasimr grâce à des financements mixtes privés et publics. Récemment, ses ingénieurs ont pu développer un prototype d’une puissance de 200 kWatts, le VX-200, testé avec succès en septembre 2009. La NASA s’est déjà montrée intéressée par ce modèle expérimental, et travaille actuellement avec l’AARC sur un modèle de moteur spatial, le VF-200, qui devrait être testé sur la station spatiale ISS en 2014. L’objectif, outre le fait de démontrer l’efficacité de la technologie Vasimr en aérospatiale, serait de donner la poussée nécessaire pour corriger l’orbite de l’ISS et éviter sa lente chute vers la Terre.

Mais l’objectif de Chang-Diaz va plus loin. Selon l’ancien astronaute, un moteur Vasimr de 200 mégawatts de puissance permettrait d’effectuer le trajet de la Terre à Mars en 39 jours, soit près de 5 fois plus vite qu’un moteur conventionnel d’engin spatial. Mis à part le gain de temps, réduire la durée du trajet permettrait de minimiser le temps d’exposition des astronautes aux radiations spatiales, dont les effets sur l’organisme sont encore mal connus en médecine.