Essais dès 2027 d'un moteur nucléaire pour des missions habitées interplanétaires

Publié par Adrien le 30/01/2023 à 08:00
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Après la réussite de la première étape du programme Artemis de la NASA en 2022, le retour sur la Lune paraît de plus en plus proche. Cependant, atteindre Mars, notre prochaine cible, est un défi plus grand. En effet, la distance entre Mars et la Terre est beaucoup plus élevée, ce qui rend le voyage plus long, coûteux et dangereux.

Le voyage vers Mars est risqué pour les astronautes, qui doivent faire face à une fatigue physique et mentale importante en raison de la durée du voyage, d'environ 6 mois. De plus, les radiations dans l'espace peuvent entraîner des risques pour la santé des astronautes. Raccourcir le temps de voyage serait donc bénéfique, mais cela nécessite une méthode de propulsion plus efficace.

Une propulsion spatiale à énergie nucléaire (Le terme d'énergie nucléaire recouvre deux sens selon le contexte :)

La NASA et la DARPA, l'agence de recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue...) de la défense américaine, ont annoncé leur association pour développer et tester ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection...) un moteur-fusée (Les moteurs-fusées sont des moteurs à réaction utilisés sur les...) de nouvelle génération qui utilisera un petit réacteur (Un réacteur peut désigner :) à fission. Ce projet s'appelle DRACO, pour "Demonstration Rocket for Agile Cislunar Operations".


Vue d'artiste du démonstrateur DRACO. NASA/DARPA

Le moteur-fusée étudié par les deux agences est basé sur le principe de la technologie NTP (Nuclear Thermal Propulsion), soit "moteurs nucléaires thermiques". Un petit réacteur à fission est utilisé pour chauffer à haute température (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et...) un ergol, ce qui génère une forte poussée par éjection de gaz à travers une tuyère. Cette méthode pourrait apporter à la fois puissance (Le mot puissance est employé dans plusieurs domaines avec une signification particulière :) et rendement, jusqu'à trois fois mieux qu'un moteur-fusée classique.

L'idée n'est pas nouvelle, elle a émergé dans les années 1940. Les scientifiques ont alors exploré l'idée d'utiliser l'énergie nucléaire (Le terme d'énergie nucléaire recouvre deux sens selon le contexte :) pour les vols spatiaux. Les États-Unis ont effectué des expériences au sol dans les années 1950, mais le projet a été abandonné en 1972 à cause des coupes budgétaires et des changements de priorité. Les moteurs nucléaires thermiques pourraient offrir un voyage plus rapide vers Mars, en réduisant les risques pour les astronautes et en libérant de l'espace pour de l'équipement scientifique (Un scientifique est une personne qui se consacre à l'étude d'une science ou des sciences et qui...).

Avec cette technologie, un voyage vers Mars ne prendrait que 45 jours au lieu de 6 mois actuellement.

Un test grandeur nature où la sécurité sera primordiale

DRACO ne se contentera pas de montrer les capacités de cette technologie lors de tests au sol, même s'ils seront nécessaires. La DARPA dirigera les efforts de développement, la sécurité et la gestion des partenaires industriels, tandis que la NASA offrira l'accès à ses infrastructures et équipes pour préparer un premier vol (Le premier vol ou vol inaugural d'un avion est la première occasion pour celui-ci de prendre...) de démonstration (En mathématiques, une démonstration permet d'établir une proposition à partir...) prévu en 2027.

Le moteur-fusée DRACO décollera à destination de l'orbite basse et opérera entre 700 et 2000 km d'altitude (L'altitude est l'élévation verticale d'un lieu ou d'un objet par rapport à un niveau...) environ, pour éviter tout risque de descente et de désintégration à travers l'atmosphère (Le mot atmosphère peut avoir plusieurs significations :). La propulsion NTP ne génère pas de gaz ou d'éjections radioactives, mais il faudra préparer le moteur aux potentielles collisions de micrométéorites ou débris spatiaux, ou encore à un risque d'échec au décollage (Le décollage est la phase transitoire pendant laquelle un aéronef passe de l'état...).
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