La prochaine étape de la NASA dans la technologie des voiles solaires est la plus grande jamais réalisée, et elle est conçue pour servir de sentinelle d’alerte précoce pour la météorologie spatiale.
La mission Space Storm Solar Sail Sentinel (S5) comportera une voile mesurant 1 653 mètres carrés, à peu près la superficie d’une piscine olympique, constituée de plastique revêtu d’aluminium d’une épaisseur de seulement 2,5 microns, plus fine qu’un cheveu humain. Une fois déployée, la voile utilisera la pression douce mais constante des photons solaires pour naviguer vers une orbite unique en halo sub-L1 entre la Terre et le Soleil, où elle portera un magnétomètre pour surveiller les tempêtes solaires et les éjections de masse coronale avant qu’elles n’atteignent la Terre.
Comment cela fonctionne
Les voiles solaires fonctionnent selon un principe aussi vieux que la navigation à voile, adapté à l’espace. Les photons du Soleil transportent une impulsion, une quantité infinitésimale par photon, mais multipliée sur une voile suffisamment grande, elle produit une poussée continue et sans carburant. En inclinant la voile par rapport au Soleil, le vaisseau peut modifier son orbite sans brûler le moindre gramme de propergol.
Cette capacité est particulièrement adaptée à l’objectif de la mission. Les tempêtes solaires voyagent du Soleil à la Terre en un à trois jours. Plus elles sont détectées tôt, plus les opérateurs ont de temps pour protéger les réseaux électriques, les satellites de communication, les avions et les engins spatiaux des effets électromagnétiques perturbateurs. Un vaisseau positionné entre la Terre et le Soleil, au point de Lagrange L1 ou sur une orbite en halo sub-L1 comme celle que S5 démontrera, peut voir les tempêtes arriver avant qu’elles ne frappent.
« La météorologie spatiale est importante parce que les dégâts sont réels », ont déclaré des responsables de la NASA dans la description de la mission. Les tempêtes solaires peuvent surcharger les réseaux électriques, perturber les radiocommunications et affecter à la fois les avions et les engins spatiaux.
La plus grande voile jamais déployée
Les quatre quadrants de la voile de S5 ont été achevés en janvier 2026, construits par Applied Aerospace dans le cadre du programme SBIR (Small Business Innovation Research) de la NASA. Un prototype à grande échelle d’un quadrant (400 m²) a été déployé en 2022 au Marshall Space Flight Center de la NASA, validant les mécanismes de déploiement de la perche et de la voile. La voile finale est plus de quatre fois plus grande.
La voile elle-même est soutenue par des perches composites légères, une technologie que la NASA a développée dans le cadre de son programme Advanced Composite Solar Sail System. Une plus petite démonstration de voile solaire utilisant cette technologie de perche est visible depuis la Terre en orbite depuis 2024.
Lancement et mission
S5 sera lancée en novembre 2029 en tant que charge utile secondaire de la mission SOLAR-A de la NOAA, la prochaine génération de satellites opérationnels de météorologie spatiale de la NOAA. L’objectif principal est de démontrer qu’un vaisseau à voile solaire peut naviguer et maintenir sa position de manière fiable sur une orbite en halo sub-L1, une orbite non képlérienne qui n’est pas naturellement stable et nécessite un maintien en position continu. En cas de succès, la même architecture pourrait être utilisée pour de futures sentinelles opérationnelles de météorologie spatiale qui ne manqueront jamais de carburant.
Le magnétomètre embarqué sur S5 sera fourni par la NOAA. Prouver qu’un instrument magnétique sensible peut fonctionner à partir d’une plateforme de voile solaire, avec sa grande surface réfléchissante et son potentiel d’effets de charge et de vibration, est une validation secondaire mais essentielle pour les futures missions scientifiques.
Partenaires et financement
Le Marshall Space Flight Center de la NASA gère la mission, financée par la Direction des missions technologiques spatiales (STMD). La NOAA fournit le magnétomètre et l’opportunité de lancement. Applied Aerospace fabrique la membrane de la voile, et Opterus contribue au développement technologique dans le cadre du programme SBIR.
Ce que cela signifie
Les voiles solaires sont un pilier de la science-fiction depuis des décennies, mais leur déploiement dans le monde réel a été lent et progressif. L’Agence spatiale japonaise (JAXA) a déployé la première voile solaire interplanétaire, IKAROS, en 2010, une voile de 196 m² qui a prouvé que la propulsion photonique fonctionnait dans l’espace lointain. Le NanoSail-D de la NASA (2011) et le Advanced Composite Solar Sail System (2024) ont démontré des voiles progressivement plus grandes en orbite terrestre basse.
S5 représente un changement d’échelle, passant de démonstrations de concept à une voile suffisamment grande et capable de servir un objectif opérationnel pratique. Si elle fonctionne, les descendants de cette voile pourraient patrouiller l’espace entre la Terre et le Soleil indéfiniment, fournissant une alerte précoce continue pour les tempêtes solaires qui menacent notre civilisation de plus en plus dépendante de l’espace.
Source
1. NASA. (2026). Space Storm Solar Sail Sentinel (S5). https://www.nasa.gov/space-storm-solar-sail-sentinel-s5/
Traduit par Lydie