La plupart des jeux perdent de leur pertinence après quelques années, mais le jeu indépendant de construction de fusées Programme spatial Kerbal est un peu différent. C’est un outsider glitchy, 10 ans d’un jeu avec un public culte de programmeurs, ingénieurs, candidats astronautes, et vos amateurs typiques d’explosion laïc, et il a une communauté unique et active de moddeurs qui ont été la correction de bugs, l’ajout de nouvelles fonctionnalités, et généralement garder le jeu frais pendant près d’une décennie.

Dans le jeu, vous êtes le directeur omniscient d’un programme spatial composé de petits hommes verts (et de la petite femme verte bien-aimée Valentina Kerman – nous vous voyons, pionnière) que vous envoyez vers le ciel dans un vaisseau spatial de votre propre conception. On a souvent l’impression de regarder ces vieilles vidéos floues de fusées lancées pour redescouder dans une explosion de fougue: vous vous sentez un peu effrayé, un peu sadique, et vous voulez vraiment essayer à nouveau.

L’art imite la vie

L’un des plus prolifiques Kerbal modders est Chris Adderley, Nertea dans le jeu, qui est un ingénieur à la société spatiale canadienne MDA le jour, concevoir des systèmes au sol qui récupèrent des données à partir d’engins spatiaux. Mais dans son temps mort, Adderley monte lui-même dans le siège du pilote. Il a commencé à jouer Programme spatial Kerbal peu de temps après sa sortie, et en 2013 a commencé à construire son premier mod pour le jeu- un paquet de pièces de rechange, y compris un réservoir de carburant au xénon et un propulseur magnétoplasmadynamique (juste essayer de dire que trois fois rapide).

Depuis lors, il a conçu des dizaines de mods supplémentaires, y compris un avion spatial Mark IV et des modules complémentaires de la station spatiale comme des centrifugeuses et des habitats gonflables.

« Je construis des choses que j’aimerais voir construire en tant qu’espèce à l’avenir », dit Adderley.

Récemment, Addlerley a décidé de prendre certains des concepts de moteurs-fusées théoriques les plus plausibles dans un avenir lointain et de les intégrer dans le jeu, introduisant un moyen pour les joueurs d’essayer ces science-fiction Concepts dans un environnement simulé qui peut nous apprendre comment ils pourraient réellement fonctionner, à un niveau plus pratique, à l’avenir.

Adderley a passé au peigne fin des dizaines d’articles scientifiques qui décrivaient des plans théoriques pour ces systèmes de propulsion ultra-avancés, à la recherche de ceux qui étaient les plus réalistes.

« Tout le monde essaie de vendre son projet comme le système de propulsion de l’avenir », dit Adderley. « Il faut réfléchir un peu de manière critique à ce que les gens ont fait signe. »

Il a croqué les chiffres, a considéré combien de puissance un moteur spécifique aurait besoin, comment faire face à la chaleur produite, et comment vous exploiteriez l’énergie pour propulser la fusée virtuelle plus loin. « C’était superfun, ce qui pourrait être une déclaration supernerdy, mais vous savez. »

En fin de compte, il a construit 13 concepts de moteurs différents, y compris des moteurs à fusion, comme L’étenduel’entraînement Epstein est théorisé comme l’un des moteurs à fission et des fusées antimatière.

Bien que nous n’ayons pas encore la technologie pour mettre en œuvre ces démons à impulsion spécifique, il y a une certaine valeur réelle à pouvoir simuler des moteurs avancés dans un environnement à faible enjeu. En fait, c’est un si bon bac à sable que les ingénieurs de SpaceX et du Jet Propulsion Laboratory ont utilisé des graphiques Kerbal dans leurs présentations. En 2018, La NASA a publié Open MCT, un logiciel de visualisation de données de télémétrie conçu pour l’exploitation d’engins spatiaux, au public sur Github. Il est coûteux et long de tester ces systèmes sur des engins spatiaux réels, de sorte que certains participants ont exécuté leurs programmes via Kerbal à la place.

Pour Sumontro Sinha, ingénieur aérospatial et chercheur en fusion au Propulsion Research Lab de l’Université de l’Alabama à Huntsville, Kerbal est la priorité pour tester de nouvelles idées et former de nouveaux ingénieurs.

« Au lieu de diapositives Powerpoint et de pages d’équations, faites simplement le navire et voyez comment cela fonctionne », dit-il. « Si cela fonctionne à Kerbal, alors il a de bonnes chances de fonctionner dans la vraie vie. »

Puissance du beignet

le moteur de fusion tokamak sphérique est basé sur le vaisseau spatial fictif dans A Space Odyssey (2001), sans HAL l’IA tueuse. Adderley a trouvé la science réelle derrière elle dans une étude de la NASA, dans lequel l’auteur principal de l’article, Craig Williams, affirme que la NASA a financé un certain nombre de projets axés sur le développement de systèmes de propulsion avancés. L’équipe de Williams a conçu un moteur qui utilise l’énergie produite par une réaction de fusion pour générer de la poussée. La fusion se produit naturellement dans thL’intérieur d’étoiles comme notre soleil, où les atomes légers sont surchauffés au point où leurs électrons et neutrons se découplent et les neutrons, normalement répulsifs les uns aux autres, fusionnent et produisent des quantités massives d’énergie. L’un des plus grands défis dans la production de cette énergie sur Terre est que vous avez besoin d’un moyen de confiner le plasma résultant et d’exploiter sa puissance.

Une façon de le faire est avec un tokamak, un dispositif qui génère un champ magnétique en forme de beignet qui maintient le plasma surchauffé en place. Dans le prototype de moteur de Williams, ce tokamak serait presque sphérique , plus comme un trou de beignet. L’échappement produit propulserait le véhicule à plus de 166 000 mph, emmenant les passagers à Jupiter en un peu moins de 4 mois. Pour mettre cela en perspective, la sonde spatiale voyagera loin de notre système solaire à 35 000 mi/h.

Lorsque l’article de Williams est sorti en 2001, les auteurs ont écrit que la capacité de produire ce type de moteur pourrait être de 30 ans. Maintenant que nous sommes en 2021, Williams révise son estimation. « Nous ne sommes probablement pas plus proches », dit-il. Son article est sorti à une époque d’enthousiasme pour la propulsion avancée, mais une grande partie de ce zèle a diminué jusqu’à récemment. « On ne peut pas vraiment faire beaucoup de progrès quand il n’y a pas de programme actif en cours », dit-il. Jusqu’à ce que vous recommenciez l’horloge, cette projection sur 30 ans ne fera que continuer d’avancer. déception. Mais dans les décennies qui séparent l’humanité des vacances de deux semaines sur Saturne, vous pouvez toujours essayer votre propre version numérique du moteur de Williams.

Surfer sur la foudre nucléaire

La postcombustion moteur-fusée à fragments de fission est basé sur une autre étude de concept de moteur financée par la NASA de 2011 qui utilise l’énergie créée dans les réactions nucléaires pour propulser un engin spatial vers l’avant. Réacteurs remplis de américium, une matière rare hautement radioactive qui est un sous-produit de réactions nucléaires induites par l’uranium, génère des produits de fission qui s’écoulent dans une chambre. Cette chambre est injectée avec de l’hydrogène gazeux, qui est intensément excité lorsqu’il rencontre les fragments de fission et génère un plasma qui est canalisé à travers une puissante buse magnétique comme poussée.

Avec cette percée, un aller-retour vers Mars prendrait 292 jours, dont un séjour de 60 jours sur la planète. Bien que le moteur soit globalement plus lent qu’un moteur à fusion, il est beaucoup plus proche de ce dont nous sommes technologiquement capables à l’heure actuelle.

« La fusée thermique nucléaire est une technologie qui est en train d’être développée, et elle a déjà été démontrée », explique Jason Cassibry, qui dirige le Centre de recherche sur la propulsion de l’Université de l’Alabama à Huntsville. En avril, la DARPA trois entrepreneurs sélectionnés pour démontrer la première phase d’une fusée thermique nucléaire, et la NASA et le DOE ont sorti un appel pour des conceptions préliminaires similaires en février. Cassibry dit que les fragments de fission et les moteurs à impulsions nucléaires ne sont pas loin derrière, mais qu’ils ont des obstacles d’ingénierie supplémentaires à surmonter, notamment trouver comment détourner toute cette énergie de la coque de l’engin spatial afin qu’il ne brûle pas dans l’espace.

Cette histoire est parue à l’origine le wired.com.