La NASA vient de tester un moteur qui pourrait emmener un jour l’Homme sur Mars.
Le 24 février 2026, dans une chambre à vide californienne, une électrode en tungstène s’est mise à briller à 2 800 °C. Pendant quelques minutes, un panache rouge incandescent a craché 120 kilowatts de puissance pour un record américain, et peut-être le premier vrai pas vers une mission habitée sur Mars !
L’engin est un propulseur magnétoplasmadynamique, ou MPD. Il fonctionne à la vapeur de lithium métallique, une recette imaginée dans les années 1960 et restée jusqu’ici dans les cartons.
La NASA vient de prouver qu’elle peut la sortir du placard, et derrière ce test se joue bien plus qu’une prouesse technique !
Lire aussi :
- Airbus va lancer un petit bijou dans l’espace qui laissera la concurrence sur le carreau avec un nouveau record mondial de haute résolution à 20 cm
- Après analyse de 8000 systèmes, le satellite TESS découvre que les naines rouges ont une distribution planétaire très différente d’étoiles comme le Soleil
Space Reactor-1 Freedom, un petit pas pour la propulsion magnétoplasmadynamique, un pas de géant pour l’humanité
L’expérience s’est déroulée au Jet Propulsion Laboratory, en Californie, dans l’installation Condensable Metal Propellant Vacuum Facility. Une chambre à vide refroidie à l’eau, longue de 8 mètres, conçue spécialement pour tester ce genre de moteurs exotiques.
Avec cinq allumages successifs et une puissance jusqu’à 120 kilowatts, c’est un record pour le moteur électrique spatial américain.
Pour comparaison, la sonde Psyche, actuellement en route vers l’astéroïde du même nom, embarque les propulseurs ioniques les plus puissants jamais lancés par la NASA. Le prototype testé en février est… 25 fois plus puissant ! Psyche atteindra 200 000 km/h en fin de croisière, là où le moteur MPD vise des vitesses encore supérieures pour des charges utiles bien plus lourdes.
« Concevoir et construire ces propulseurs ces deux dernières années a été une longue préparation pour ce premier test », a déclaré James Polk, chercheur senior au JPL. L’homme n’est pas un débutant : il bosse sur les moteurs ioniques depuis les années 1990 et a participé à Deep Space 1, la première mission à utiliser de la propulsion électrique au-delà de l’orbite terrestre, en 1998.
Pourquoi un moteur électrique pour aller sur Mars ?
Les fusées classiques que vous voyez décoller en crachant des flammes utilisent la combustion chimique. C’est puissant mais terriblement gourmand en carburant. Une fois en orbite, la moitié de la masse du vaisseau, parfois plus, n’est que du propergol qu’il a fallu péniblement arracher à la gravité terrestre.
Les moteurs électriques fonctionnent à l’envers. Ils ionisent un gaz, c’est-à-dire qu’ils arrachent des électrons à des atomes pour créer des particules chargées, puis les expulsent à très grande vitesse grâce à des champs électromagnétiques. La poussée est faible mais elle s’exerce en continu, jour après jour. Au bout de quelques semaines, le vaisseau file à des vitesses que la propulsion chimique mettrait des mois à atteindre, en consommant jusqu’à 90 % de carburant en moins.
Le MPD pousse la logique encore plus loin. Au lieu d’utiliser du xénon, le gaz noble préféré des moteurs ioniques actuels, il vaporise du lithium métallique. Le lithium est plus dense, plus efficace à haute puissance, et surtout beaucoup moins coûteux que le xénon dont les réserves mondiales sont limitées.
Le principe : un courant électrique massif traverse le plasma de lithium, interagit avec un champ magnétique, et éjecte les ions à une vitesse phénoménale.
NASA/JPL-Caltech
Le vrai problème : trouver de l’électricité dans l’espace
C’est là que les choses se corsent. Un moteur électrique a besoin d’électricité, beaucoup d’électricité. Jusqu’à présent, les sondes équipées de propulseurs ioniques déployaient de gigantesques panneaux solaires. Cette solution fonctionne près du Soleil, mais elle a deux défauts majeurs : impossible de l’utiliser au-delà de Jupiter, où la lumière solaire devient trop faible, et la puissance reste plafonnée à quelques dizaines de kilowatts maximum sur les missions actuelles.
Pour faire fonctionner un moteur de 120 kilowatts, et a fortiori plusieurs propulseurs en parallèle pour atteindre les 2 à 4 mégawatts qu’exige une mission martienne habitée, il faut une autre source d’énergie. La NASA a tranché : ce sera le nucléaire.
Le projet s’appelle Space Reactor-1 Freedom. Un petit réacteur à fission embarqué, capable de produire de l’électricité en continu pendant des années, indépendamment de la distance au Soleil. Le lancement est prévu fin 2028 et la mission emportera également Skyfall, une flotte de mini-hélicoptères destinés à explorer la surface de Mars. Ce premier vol utilisera encore un moteur ionique classique au xénon, mais c’est la convergence des deux technologies, fission nucléaire d’un côté, MPD au lithium de l’autre, qui est censée ouvrir la voie aux astronautes.
Ce qu’il faut tenir, et pendant combien de temps
Le saut technologique à franchir reste vertigineux. Le tableau ci-dessous résume ce qui sépare le test de février d’une vraie mission habitée vers Mars:
| Paramètre | Test de février 2026 | Cible pour une mission habitée vers Mars |
|---|---|---|
| Puissance par propulseur | 120 kW | Entre 500 kW et 1 MW |
| Puissance totale embarquée | 120 kW | Entre 2 et 4 MW |
| Nombre de propulseurs | 1 prototype | Plusieurs moteurs fonctionnant en parallèle |
| Durée de fonctionnement | Cinq allumages courts | Plus de 23 000 heures, soit environ 2,6 ans |
| Température de l’électrode | 2 800 °C atteints | 2 800 °C maintenus en continu |
| Source d’énergie | Alimentation électrique au sol | Réacteur nucléaire spatial embarqué |
Tenir 2 800 °C pendant 23 000 heures, c’est demander à un matériau de résister à plus de la moitié de la température de surface du Soleil pendant l’équivalent de presque trois ans. Aucun moteur, électrique ou chimique, n’a jamais été conçu pour ce genre d’endurance.
La fenêtre de tir vers Mars n’aide pas. Elle ne s’ouvre que tous les deux ans, quand les deux planètes sont alignées favorablement. Une mission habitée se découpe donc en trois temps : 6 à 9 mois aller, environ 18 mois de présence sur place pour attendre la fenêtre de retour, puis 6 à 9 mois pour rentrer. Soit 2,6 ans pendant lesquels les propulseurs doivent fonctionner sans broncher, hors phases d’arrêt programmées.
Un moteur électrique plus puissant, c’est aussi un voyage potentiellement plus court. Or chaque mois gagné, c’est de la radiation cosmique en moins reçue par les astronautes, un risque sanitaire qui reste l’un des grands obstacles médicaux du voyage interplanétaire.
La course est lancée
Les États-Unis ne sont bien entendu pas le seuls au monde à travailler sur ce genre de propulsion.
La Chine ne cache plus ses ambitions martiennes pour les années 2030 et investit massivement dans la propulsion électrique de forte puissance.
La Russie travaille également depuis longtemps sur des concepts de propulsion nucléaire-électrique, héritage des programmes soviétiques.
Celui qui maîtrisera le premier ce type de propulsion disposera d’un avantage décisif, pas seulement pour Mars mais pour toute exploration au-delà.
Les enjeux économiques suivent. Réduire la masse au lancement de plusieurs dizaines de tonnes grâce à l’efficacité du MPD, c’est diviser par deux ou trois le coût d’une mission interplanétaire. Et l’industrie qui développera ces moteurs raflera les contrats des prochaines décennies, qu’il s’agisse de missions habitées, de cargos lunaires ou de sondes vers les lunes glacées de Jupiter.
Le verrou nucléaire reste à faire sauter
Ce sera le verrou le plus dur à faire sauter : l’opinion. Envoyer un réacteur à fission dans l’espace ne fait pas l’unanimité. Les inquiétudes liées à un éventuel échec au lancement, avec retombées radioactives, ont longtemps freiné les projets occidentaux. Les États-Unis n’ont plus lancé de réacteur nucléaire dans l’espace depuis SNAP-10A en 1965. La Russie, elle, en a lancé une trentaine du temps de l’URSS. Space Reactor-1 Freedom marquera donc un retour américain attendu depuis soixante ans.
Le calendrier est serré. Pour qu’une mission habitée vers Mars devienne réaliste dans les années 2035 ou 2040, il faut que le réacteur vole en 2028, que les MPD atteignent le mégawatt d’ici le début des années 2030, et que tout l’écosystème industriel suive. Polk et son équipe parlent d’un objectif intermédiaire de 500 kilowatts à 1 mégawatt par propulseur dans les prochaines années. La marche est haute mais le test de février prouve que la première fusée du décollage technologique vient de s’allumer.
Sources :
- NASA / Jet Propulsion Laboratory, NASA Fires Up Powerful Lithium-Fed Thruster for Trips to Mars (28 avril 2026)
NASA Fires Up Powerful Lithium-Fed Thruster for Trips to Mars
Communiqué officiel détaillant le test du 24 février, les performances atteintes et le cadre du programme Space Nuclear Propulsion. - Space.com, NASA is making a powerful new ion engine to send astronauts to Mars — and it just passed its 1st test, par Keith Cooper (mai 2026) https://www.space.com/astronomy/mars/nasa-is-making-a-powerful-new-ion-engine-to-send-astronauts-to-mars-and-it-just-passed-its-1st-test
Article de vulgarisation replaçant le test dans l’historique des moteurs ioniques et le programme Space Reactor-1 Freedom / Skyfall. - Universe Today / Phys.org, New lithium-plasma engine passes key Mars propulsion test, par Laurence Tognetti
https://phys.org/news/2026-05-lithium-plasma-key-mars-propulsion.html— Synthèse pédagogique sur les performances du propulseur, les comparaisons avec Psyche et les contraintes d’une mission habitée martienne.
Image de mise en avant :
Vue d’artiste du Power and Propulsion Element (PPE), le module énergétique et propulsif développé pour la future station lunaire Gateway de la NASA. Véritable “centrale électrique spatiale”, ce module fournit à la fois l’énergie, les télécommunications et la propulsion grâce à d’immenses panneaux solaires de 50 kW et à plusieurs moteurs ioniques à effet Hall. Contrairement aux moteurs chimiques classiques qui brûlent leur carburant en quelques minutes, ces propulseurs électriques fonctionnent lentement mais avec une efficacité redoutable, capables de pousser un vaisseau pendant des mois dans le vide spatial.
Le PPE repose sur la plateforme satellitaire Lanteris de Maxar Technologies
et embarque notamment les moteurs AEPS développés par Aerojet Rocketdyne
. Initialement imaginé pour remorquer un astéroïde dans les années 2010, ce module est devenu l’un des piliers technologiques de la future infrastructure lunaire américaine.
