Le 6 août 2005, ceux qui ont pu suivre l’émission scientifique “On vous dit pourquoi” dédiée à la recherche spatiale, ont peut-être entendu les explications d’Olivier Boisard, président de l’association U3P, une association française créée il y a environ 25 ans pour promouvoir la propulsion photonique. Son prédécesseur à U3P était un Réunionnais : un certain Guy Pignolet, qui suit toujours passionnément les recherches dans ce domaine. "À l’U3P (voir encadré), il y a une nouvelle dynamique qui se dessine, avec un nouveau type de voile, plus simple parce que gonflable, comme Cosmos-1, plus petite, et au récent “Soleil en Fête” dans le parc André Citroën, des perspectives de coopération avec les radioamateurs ont émergé, qui pourraient conduire assez rapidement à une nouvelle tentative côté européen", a commenté pour “Témoignages” le scientifique de Sainte-Rose en annonçant que la prochaine assemblée générale de l’association pourrait se tenir à Moscou "pour bénéficier des synergies que nous pouvons trouver avec nos amis russes", ajoute-t-il.
Quant au président actuel, Olivier Boisard, outre l’intervention remarquée dans l’émission de télévision mentionnée plus haut, il était à La Réunion en mars dernier pour le 6ème Carrefour de l’image, où il a présenté une communication sur le thème "Images de la culture scientifique et technique" (texte téléchargeable sur son site, à l’adresse : http://www.olivier-boisard.net/conseil). Il a notamment établi des contacts avec des étudiants de l’ILOI - en DESS avec l’école des Beaux-Arts et l’école Centrale de Lille où il enseigne aussi - et travaille avec eux sur l’observation urbaine par images satellites. La ville du Port figure comme un des exemples tests proposés à ce type d’observation (un article est consultable à la même adresse). "J’ai eu l’occasion de proposer à Alain Séraphine de réaliser prochainement un petit court-métrage d’animation sur les voiles solaires avec l’aide des étudiants de l’ILOI. L’idée doit faire son chemin...", nous a déclaré en août le président d’U3P. Voilà pour la conjonction U3P-Ile de La Réunion.

Depuis plus de 300 ans...

Mais sur le fond, que peut-on attendre des voiliers solaires ? De la propulsion photonique et des applications de cette source d’énergie solaire ? Le vol du voilier russo-américain Cosmos a relancé cette année l’intérêt du grand public pour la propulsion solaire, un procédé auquel les scientifiques s’intéressent depuis le début du 17ème siècle, mais qui n’est entré dans le champ expérimental qu’après les travaux de Maxwell expliquant l’électromagnétisme (1873). Le premier article scientifique paru sur le sujet a été publié en 1951, dans la revue Astounding Science Fiction, sous la plume de Carl Wiley.
Les voiles solaires - outre l’immense part de rêve qu’elles suscitent par les évocations de courses de voiliers de la Terre à la Lune (voir ci-après) - pourraient apporter une application concrète dans le domaine de l’énergie, ce qui, par les temps qui courent, n’est pas à négliger. Dans les années 90, Vladimir Syrotmatnikov, ancien ingénieur du programme Spoutnik, a conçu le projet de “miroir solaire”, pour éclairer la nuit une ville depuis l’espace. La ville devait être Brest-Litovsk. Ce miroir, "Znamia", a été lancé en 1993 dans l’espace depuis la station Mir et on peut voir un film (de Guy Pignolet) sur cette mission, à l’adresse Internet de U3P, sous le lien "The Solar Sail Channel". Il montre des images étonnantes d’une espèce de grosse marguerite tournoyant sur elle-même, et on a pu dire de cette mission, à l’époque, qu’elle a marqué "un tournant dans l’histoire de la conquête de l’espace". Conquête pacifique dans ce cas précis, faut-il le préciser ?

Long est le chemin...

Olivier Boisard nous a rappelé que Vladimir Syrotmatnikov est venu à La Réunion à l’invitation de Guy Pignolet et qu’il a "tout particulièrement apprécié l’île". L’aventure est vraiment entrée dans le réel à partir du vol suborbital japonais, en 2004, qui reste dans l’histoire de l’astronautique comme "l’An 1 des voiles solaires". On voit mieux ainsi combien le chemin est encore long...
Pour maintenir en haleine l’intérêt autour des projets de voiles solaires, leurs promoteurs songent sérieusement à associer la préparation d’une course de la Terre à la Lune "à une manifestation terrestre partageant des valeurs communes : pourquoi pas les Jeux olympiques ?", ont proposé les membres de l’U3P lors de leur 24ème assemblée générale, en janvier dernier. On entendra encore longtemps parler de voiles solaires et de leurs générations successives de prototypes. En terminant le rapport moral de l’association pour l’année écoulée, Olivier Boisard disait en janvier 2005 : "Les voiles solaires sont conçues pour réfléchir les rayons du Soleil. Beau programme que celui d’imaginer ce qui fait réfléchir".

P. David

La propulsion photonique

La lumière solaire est composée de particules appelées photons se déplaçant à la vitesse de la lumière. Depuis KEPLER, on sait que ces photons induisent une légère poussée sur tous les corps qu’ils rencontrent. Dans le cas d’un miroir (surface réfléchissante), la poussée subie est deux fois plus forte que dans le cas d’un corps noir (surface absorbante), et la direction dépend de l’orientation de la surface. Elle est donc contrôlable. Au début de ce siècle, Tsiolkovsky fut le premier à proposer la poussée photonique comme moyen de propulsion. Vers 1975, la NASA et l’ESA ont étudié des projets de satellites propulsés par la poussée photonique solaire pour rejoindre l’orbite de la comète de Halley. Faute de disposer à l’époque de matériaux adaptés, ces projets furent abandonnés. Le 04 février 1993, Znamia 2 "le drapeau" a été déployé dans l’espace. Znamia 2, dont le but était d’obtenir un miroir plan afin de réfléchir la lumière du soleil vers la Terre, était la première voile du projet Novy Sviet. Son concepteur est Vladimir Syromiatnikov. Le 09 août 2004, pour la première fois de l’Histoire spatiale, une voile a été déployée dans l’espace à partir d’une fusée sonde japonaise dans le cadre d’un programme technologique de la JAXA. Dans le courant de l’année 2005, un lanceur militaire russe devait mettre sur orbite une voile conçue aux États-Unis par la Planetary Society et réalisée en Russie. Cette mission COSMOS 1, tenue en échec par un problème de lanceur, était un vol orbital et non sub-orbital, comme l’a été l’expérimentation japonaise. De par toutes ces manifestations, l’Histoire de la voile solaire, à laquelle l’U3P contribue depuis plus de vingt ans, rentre dans une phase active. L’intérêt grandissant pour les voiles solaires s’explique par leurs capacités à offrir de nouvelles applications et à ouvrir le début d’une nouvelle ère de l’exploration de l’espace.

source U3P U3P - Union pour la Promotion de la Propulsion Photonique

L’utopie féconde

L’Union pour la Promotion de la Propulsion Photonique (U3P) est une association fondée en 1981, dont le but est de mieux faire connaître les enjeux de la propulsion photonique pour une exploration et une exploitation pacifiques de l’espace. Sa création a été suivie l’année suivante de celle de la Solar Sail Union of Japan par des ingénieurs de L’Institut de l’espace et de l’Astronautique, équivalent japonais du CNES (France) ou de la NASA (États-Unis). Au milieu des années 80, dans un grand élan utopique, le conseil régional Midi-Pyrénées aurait décidé de financer l’organisation de la course Terre-Lune... mais ne tint pas son engagement. "Les trajectoires politiques sont parfois moins prévisibles que celles des voiliers solaires" commentent les scientifiques avec amertume, sans informer toutefois sur le coût - sans doute... astronomique, dans la durée - de l’aventure. Depuis 1998 l’U3P aide les étudiants de classes préparatoires aux grandes écoles dans leur projet de TIPE ayant pour thème les voiles solaires. Le site de l’association - qui communique sur Internet depuis dix ans - donne un aperçu des possibilités actuelles et quelques exemples d’études de voiles. L’U3P encadre également des élèves de Terminale et de 1ère S dans le cadre des TPE (Travaux Personnels Encadrés), effectués en section scientifique de lycée.

P. D.

Une course Terre-Lune à la voile solaire ?

De la science-fiction aux réalités de demain

La première évocation littéraire de la voile solaire est apparue sous la plume de deux romanciers français de science-fiction, Faure et Graffigny, qui publient en 1889 Les Aventures extraordinaires d’un savant russe (Paris, Edinger), dans lesquelles un vaisseau spatial utilise un immense miroir pour recueillir la pression de la lumière solaire. Le terme “voilier solaire” lui-même est apparu dans la littérature scientifique, inventé par l’ingénieur américain Garwin, dans une étude détaillée sur le sujet (Jet Propulsion, n° de mars 1958). En 1963, la nouvelle d’Arthur C. Clarke “The wind from the sun” évoque une course de voiliers solaires de la Terre à la Lune. “Le Vent venu du Soleil” n’aurait été traduit en français qu’en 1993... La même année (1963), Pierre Boulle publie “La Planète des Singes”, roman dans lequel il met en scène des voiliers solaires (que le scénario du film n’a pas retenus). Sur le terrain de la science, et plus seulement de la science-fiction, le principe de cette course est entré dans la réalité en 1989 quand l’IAF (la Fédération astronautique internationale) a approuvé le projet porté conjointement par les associations nord-américaine (World Space Foundation), française (U3P) et japonaise (SSUJ). L’année suivante, des ingénieurs spatiaux espagnols créent la CVS (comisión Vela Solar), qui s’associe à l’U3P. C’est depuis cette même année 1990 qu’a été créé le Comité de course Terre-Lune (Earth Moon Race Committee), pour l’organisation d’une course dont l’IAF sera l’arbitre.

P. D