Vue d’artiste d’un prototype fictif d’une fusée à propulsion nucléaire DRACO. | DARPA

 

Un des inconvénients majeurs des voyages spatiaux est le temps nécessaire pour relier la Terre à une autre planète, il faut, par exemple, compter environ 7 mois pour atteindre Mars. Une société basée à Seattle, l’Ultra Safe Nuclear Technologies, a proposé l’utilisation d’un moteur nucléaire thermique, le NTP, qui permettrait de faire le trajet de 225 millions de kilomètre entre la Terre et Mars en 3 mois.

Selon Michael Eades, directeur de l’ingénierie chez USNC-Tech, un moteur NTP est plus puissant et deux fois plus efficace qu’une propulsion chimique classique. Les moteurs chimiques actuellement utilisés permettent d’effectuer le voyage aller-retour en 3 ans .

Selon Jeff Sheehy, ingénieur en chef de la direction des missions de technologie spatiale de la NASA, et la NASA souhaite réduire la durée du voyage pour notamment limiter le temps d’exposition des astronautes aux radiations spatiales qui peuvent provoquer des risques de cancers, des troubles du système nerveux central ou des maladies dégénératives.

Les moteurs NTP permettraient de répondre à cet objectif que s’est fixé la NASA. Ce type de moteur utilise un réacteur nucléaire pour générer de la chaleur à partir d’uranium et l’énergie ainsi obtenue va chauffer un liquide, souvent de l’hydrogène liquide, qui va se transformer en gaz et provoquer la propulsion de la fusée.

Cette propulsion devrait permettre d’effectuer des trajets deux fois supérieur à ceux avec une propulsion classique, un aller-retour sur Mars pouvant prendre ainsi moins de 2 ans. La principale difficulté est de trouver un carburant à base d’uranium capable de résister aux extrêmes chaleurs d’un réacteur nucléaire.

La société USNC-Tech indique avoir créé un carburant contenant du carbure de silicium, ce qui lui permet à la fois de fonctionner jusqu’à une température de 2.700 Kelvin, environ 2.400˚C, et de former une barrière étanche aux gaz, les astronautes seraient ainsi protégés de la fuite éventuelle de produits radioactifs. La NASA estime que ce type de réacteur est une solution adaptée aux voyages habités vers Mars qu’elle espère réaliser à l’horizon 3035.

La question des radiations émises par le moteur nucléaire pourrait être résolue selon Michael Eades par l’aménagement de la fusée, en stockant notamment le liquide de propulsion entre le moteur et la zone habitable afin qu’il agisse comme un bouclier antiradiation. Jeff Sheeby précise de son côté que tous les projets en cours placent les quartiers d’habitation à l’opposé des réacteurs pour accroître au maximum la distance entre les deux et augmenter la protection.

De plus, le personnel au sol ne serait pas soumis aux radiations car les fusées utilisant ce type de propulsion seraient systématiquement mises en orbite par un lanceur traditionnel, le moteur nucléaire ne commençant à fonctionner qu’une fois dans l’espace. Enfin, en cas d’explosion, la NASA estime qu’il faudrait plusieurs dizaines de milliers d’années pour qu’une pièce radioactive retombe sur une planète, ce qui laisserait le temps à la radioactivité de disparaître.

Si Michael Eades estime qu’à terme le moteur nucléaire pourrait réduire le trajet entre Mars et la Terre à 90 jours et favoriser le tourisme spatial, Jeff Sheeby rappelle que cette technologie ne sera pas utilisable avant au moins une vingtaine d’années et avant que les pilotes aient pu se former et s’habituer à utiliser la propulsion nucléaire.

https://www.tomsguide.fr/espace-une-fusee-nucleaire-pour-envoyer-les-astronautes-sur-mars-plus-rapidement/

L’idée d’utiliser l’énergie nucléaire pour aller dans l’espace est étudiée par la NASA depuis les années 60 mais jusqu’à présent seuls huit lancements américains avaient emporté à leur bord un réacteur nucléaire. Les raisons principales de ces essais limités étaient la difficulté à développer de petits réacteurs nucléaires, le coût de développement et la gestion des déchets toxiques.

En août 2019, le Président Trump a signé un mémorandum autorisant la NASA à définir les règles de sécurité pour l’envoi d’engin spatiaux contenant une technologie nucléaire. Les procédures ont depuis été simplifiées afin de favoriser le développement de cette technologie et le montant alloué à la recherche sur la propulsion nucléaire s’établit désormais à 225 millions de dollars.

Les moteurs développés sont similaires à ceux utilisés dans les sous-marins nucléaires et la NASA étudie aussi un système de propulsion nucléaire électrique. Il s’agira d’utiliser un réacteur nucléaire pour alimenter un système de propulsion électrique, comme ceux utilisés pour les satellites. Cette solution apparaît théoriquement trois fois plus efficace que la technologie nucléaire avec propulsion thermique mais un prototype reste encore à réaliser pour confirmer cette hypothèse.

https://korii.slate.fr/tech/espace-etats-unis-nasa-fusees-conquete-spatiale-mars-propulsion-nucleaire-atomique-thermique-electrique

 

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Le moteur nucléaire pour voyager dans l’espace

Vue d'artiste d'un prototype fictif d'une fusée à propulsion nucléaire DRACO. | DARPA

 

Un des inconvénients majeurs des voyages spatiaux est le temps nécessaire pour relier la Terre à une autre planète, il faut, par exemple, compter environ 7 mois pour atteindre Mars. Une société basée à Seattle, l’Ultra Safe Nuclear Technologies, a proposé l’utilisation d’un moteur nucléaire thermique, le NTP, qui permettrait de faire le trajet de 225 millions de kilomètre entre la Terre et Mars en 3 mois.

Selon Michael Eades, directeur de l’ingénierie chez USNC-Tech, un moteur NTP est plus puissant et deux fois plus efficace qu’une propulsion chimique classique. Les moteurs chimiques actuellement utilisés permettent d’effectuer le voyage aller-retour en 3 ans .

Selon Jeff Sheehy, ingénieur en chef de la direction des missions de technologie spatiale de la NASA, et la NASA souhaite réduire la durée du voyage pour notamment limiter le temps d’exposition des astronautes aux radiations spatiales qui peuvent provoquer des risques de cancers, des troubles du système nerveux central ou des maladies dégénératives.

Les moteurs NTP permettraient de répondre à cet objectif que s’est fixé la NASA. Ce type de moteur utilise un réacteur nucléaire pour générer de la chaleur à partir d’uranium et l’énergie ainsi obtenue va chauffer un liquide, souvent de l’hydrogène liquide, qui va se transformer en gaz et provoquer la propulsion de la fusée.

Cette propulsion devrait permettre d’effectuer des trajets deux fois supérieur à ceux avec une propulsion classique, un aller-retour sur Mars pouvant prendre ainsi moins de 2 ans. La principale difficulté est de trouver un carburant à base d’uranium capable de résister aux extrêmes chaleurs d’un réacteur nucléaire.

La société USNC-Tech indique avoir créé un carburant contenant du carbure de silicium, ce qui lui permet à la fois de fonctionner jusqu’à une température de 2.700 Kelvin, environ 2.400˚C, et de former une barrière étanche aux gaz, les astronautes seraient ainsi protégés de la fuite éventuelle de produits radioactifs. La NASA estime que ce type de réacteur est une solution adaptée aux voyages habités vers Mars qu’elle espère réaliser à l’horizon 3035.

La question des radiations émises par le moteur nucléaire pourrait être résolue selon Michael Eades par l’aménagement de la fusée, en stockant notamment le liquide de propulsion entre le moteur et la zone habitable afin qu’il agisse comme un bouclier antiradiation. Jeff Sheeby précise de son côté que tous les projets en cours placent les quartiers d’habitation à l’opposé des réacteurs pour accroître au maximum la distance entre les deux et augmenter la protection.

De plus, le personnel au sol ne serait pas soumis aux radiations car les fusées utilisant ce type de propulsion seraient systématiquement mises en orbite par un lanceur traditionnel, le moteur nucléaire ne commençant à fonctionner qu’une fois dans l’espace. Enfin, en cas d’explosion, la NASA estime qu’il faudrait plusieurs dizaines de milliers d’années pour qu’une pièce radioactive retombe sur une planète, ce qui laisserait le temps à la radioactivité de disparaître.

Si Michael Eades estime qu’à terme le moteur nucléaire pourrait réduire le trajet entre Mars et la Terre à 90 jours et favoriser le tourisme spatial, Jeff Sheeby rappelle que cette technologie ne sera pas utilisable avant au moins une vingtaine d’années et avant que les pilotes aient pu se former et s’habituer à utiliser la propulsion nucléaire.

https://www.tomsguide.fr/espace-une-fusee-nucleaire-pour-envoyer-les-astronautes-sur-mars-plus-rapidement/

L’idée d’utiliser l’énergie nucléaire pour aller dans l’espace est étudiée par la NASA depuis les années 60 mais jusqu’à présent seuls huit lancements américains avaient emporté à leur bord un réacteur nucléaire. Les raisons principales de ces essais limités étaient la difficulté à développer de petits réacteurs nucléaires, le coût de développement et la gestion des déchets toxiques.

En août 2019, le Président Trump a signé un mémorandum autorisant la NASA à définir les règles de sécurité pour l’envoi d’engin spatiaux contenant une technologie nucléaire. Les procédures ont depuis été simplifiées afin de favoriser le développement de cette technologie et le montant alloué à la recherche sur la propulsion nucléaire s’établit désormais à 225 millions de dollars.

Les moteurs développés sont similaires à ceux utilisés dans les sous-marins nucléaires et la NASA étudie aussi un système de propulsion nucléaire électrique. Il s’agira d’utiliser un réacteur nucléaire pour alimenter un système de propulsion électrique, comme ceux utilisés pour les satellites. Cette solution apparaît théoriquement trois fois plus efficace que la technologie nucléaire avec propulsion thermique mais un prototype reste encore à réaliser pour confirmer cette hypothèse.

https://korii.slate.fr/tech/espace-etats-unis-nasa-fusees-conquete-spatiale-mars-propulsion-nucleaire-atomique-thermique-electrique

 

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