Et si la lumière, cette chose immatérielle qui nous réchauffe sans qu’on y pense, pouvait aussi faire avancer un vaisseau dans le vide ? C’est exactement le pari qu’a tenté la JAXA avec IKAROS. Une voile fine comme du papier à cigarette, déployée à des millions de kilomètres de la Terre, allait prouver que le Soleil pouvait servir de moteur.

Une membrane de 7,5 µm capable de pousser un vaisseau dans le vide spatial

Pour comprendre ce qu’a accompli IKAROS, il faut d’abord se représenter sa voile. On parle d’un carré de 14,1 mètres de côté, soit près de 196 m² de surface déployée, pour une épaisseur de seulement 0,0075 millimètre. À titre de comparaison, c’est plus fin qu’un cheveu humain. Cette membrane est fabriquée en polyimide, un plastique capable de résister aux écarts de température extrêmes et aux rayonnements du milieu interplanétaire.

La sonde elle-même ne pesait que 310 kilogrammes au décollage, embarquée comme passager auxiliaire d’une fusée H-IIA partie du Centre spatial de Tanegashima, aux côtés de la sonde vénusienne Akatsuki. Une fois éloignée de la Terre, IKAROS a entamé le déploiement de sa voile, une manœuvre délicate réalisée par rotation du vaisseau, un peu comme on ouvrirait un parasol en le faisant tourner sur lui-même plutôt qu’en tirant sur une armature.

Quelques jours plus tard, la JAXA confirmait que la voile s’était correctement déployée, à plus de 7,7 millions de kilomètres de la Terre. Mieux encore, environ 5 % de sa surface était recouverte de cellules solaires en film mince, produisant de l’électricité directement depuis cette gigantesque toile. IKAROS n’était donc pas qu’une voile passive : c’était aussi une centrale électrique miniature flottant dans l’espace.

1,12 mN : la force dérisoire qui a suffi à changer la trajectoire d’IKAROS

Un peu plus d’un mois après le déploiement, la JAXA annonçait une nouvelle qui allait marquer l’histoire de l’astronautique : IKAROS était bien accéléré par sa voile solaire. Sa membrane en polyimide de 7,5 µm avait reçu une poussée de 1,12 mN due à la pression de la lumière. Pour donner une idée, cette force équivaut à peu près au poids d’une pièce de monnaie posée sur votre paume. Dérisoire sur Terre, mais suffisante dans le vide spatial, là où aucun frottement ne vient contrarier le mouvement.

C’est tout le principe de la voile solaire : les photons émis par le Soleil n’ont pas de masse, mais ils transportent une quantité de mouvement. En rebondissant sur une surface réfléchissante, ils lui transfèrent une infime impulsion. Répétée en continu, sans jamais s’épuiser comme le ferait un réservoir de carburant, cette poussée permet d’accélérer progressivement un engin sur des mois, voire des années.

Mais la vraie prouesse ne s’arrête pas là. La JAXA a ensuite démontré le contrôle d’attitude du vaisseau, c’est-à-dire sa capacité à orienter sa trajectoire sans moteur. Sur une période de 23 heures, l’angle solaire de la voile a été modifié d’un demi-degré, uniquement en pilotant la réflectivité de 80 panneaux à cristaux liquides placés en bordure de la toile. En rendant certaines zones plus ou moins réfléchissantes, les ingénieurs créaient un couple, une force de rotation, qui permettait de diriger IKAROS comme on orienterait une voile de bateau en jouant sur sa tension.

Le silence après Vénus : comment une prouesse technologique s’est éteinte dans l’ombre

Fin 2010, IKAROS a frôlé Vénus à seulement 80 800 kilomètres, un passage réalisé en partie grâce à cette navigation à la lumière. La JAXA a alors déclaré la mission nominale terminée, considérant l’objectif atteint : démontrer qu’une voile solaire pouvait propulser et orienter un vaisseau interplanétaire sans une once de carburant chimique.

IKAROS n’a pourtant pas été abandonné tout de suite. La sonde a continué d’envoyer des signaux pendant plusieurs années, sa dernière transmission remontant à 2015. Puis plus rien. Le vaisseau a poursuivi sa route silencieuse autour du Soleil, désormais hors de portée de toute communication fiable.

La JAXA a officiellement mis un terme aux opérations de recherche de son signal en mai 2025, estimant qu’il n’y avait plus d’espoir raisonnable de le retrouver. L’agence ne suit donc plus IKAROS, qui dérive quelque part dans le système solaire, témoin muet d’une expérience réussie. Son héritage technique n’est pourtant pas resté lettre morte : la JAXA développe désormais PIERIS, un projet destiné à démontrer le contrôle intégré de l’attitude et de l’orbite d’une voile solaire ultra-compacte, bien plus ambitieux que son prédécesseur.

Ce qui frappe avec IKAROS, c’est la modestie des moyens engagés face à l’ampleur du résultat obtenu. Une poussée inférieure au poids d’une pièce de monnaie a suffi à propulser et diriger un vaisseau au-delà de l’orbite terrestre, sans réservoir ni moteur. De quoi inspirer une nouvelle génération de missions qui, comme PIERIS, pourraient transformer cette technologie encore expérimentale en véritable alternative aux propulsions classiques pour explorer le système solaire.

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