Même si la Nasa n’a pas à ce jour de financement pour faire arriver l’homme sur Mars, le dernier plan stratégique de l’agence spatiale américaine n’en appelle pas moins à des missions habitées vers la planète rouge après 2010. Dans cette perspective, le Glenn Research Center (à Cleveland) a étudié un concept très intéressant de véhicule de transfert de charges lourdes (sans équipage), appelé Solar Electric Transfer Vehicle (SETV).

Ce projet tire parti du haut niveau de performance en matière de consommation de " carburant " de la propulsion électrique, dont l’inconvénient est par contre un niveau de poussée est très faible ; les vaisseaux, pour s’élancer dans l’espace à partir d’une orbite terrestre à basse altitude, doivent donc spiraler de longs mois autour de la Terre, en prenant progressivement de la vitesse. Ce faisant, ils sont amenés à traverser de façon répétée les ceintures de radiation qui entourent notre globe. Pour ces deux raisons, pas question de les utiliser pour le transport d’équipages. Par contre rien ne s’oppose à leur utilisation pour des charges utiles inhabitées. Ainsi, par exemple, dans le cas du scénario de la mission de référence de la Nasa (voir notre dossier " Mars Direct "), ils pourraient expédier, deux ans avant le vaisseau habité, le vaisseau de retour et l’appareillage de production des ergols " in situ ".

On imagine un véhicule réutilisable qui prendrait en compte la charge utile en orbite terrestre basse et l’amènerait, au prix d’une succession de révolutions, sur une orbite très elliptique. De là, le vaisseau martien prendrait son autonomie et, au prix d’une petite manœuvre propulsive complémentaire, se placerait sur son orbite de transfert Terre-Mars. Le cargo électrique redescendrait alors en orbite basse par une manœuvre inverse et se trouverait à nouveau prêt à l’emploi. Durée de chaque manœuvre : de 6 à 12 mois.

Un tel concept constitue une alternative séduisante à l’utilisation de la propulsion nucléo-thermique (dans laquelle de l’hydrogène est chauffé dans un réacteur nucléaire avant d’être éjecté par une tuyère), car il évite les polémiques à propos de la solution nucléaire. L’utilisation de l’un ou l’autre de ces modes de propulsion permettrait de réduire de 50% la masse totale des vaisseaux d’une mission. La solution électrique solaire requiert par contre de progresser encore dans le domaine des cellules photovoltaïques (augmentation du rendement) et dans celui des grandes structures déployables (par exemple gonflables). La puissance nécessaire pour l’application envisagée est en effet telle qu’il faut déployer une " ombrelle " de cellules solaires constituée de pas moins de 12 panneaux géants de 50 mètres de long.