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La relance de la conquête spatiale passe par la propulsion nucléaire
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Pour envoyer un équipage sur Mars, la nouvelle vision de la Maison Blanche s'appuie sur le développement de technologies permettant l'établissement d'une base lunaire. En effet, une mission martienne utiliserait de nombreuses technologies communes. Elles nécessiteraient toutes les deux de nouveaux lanceurs lourds pouvant mettre en orbite jusqu'à 150 tonnes contre 25 tonnes aujourd'hui. Certains pensent lancer une mission martienne depuis le point de Lagrange L1 (point de l'espace où la gravité terrestre et lunaire se compensent) ravitaillé à partir de la Lune. Le choix de la propulsion est essentiel. Les réacteurs classiques sont inefficaces pour ce genre de mission et c'est pour cela que la NASA recherche assidûment de nouveaux systèmes de propulsion nucléaire.
En attendant la mise au point de réacteurs à fusion, une technologie loin d'être maîtrisée, la propulsion nucléaire par fission reste la seule méthode accessible. Il faut différencier deux types de propulsion nucléaire : la NTP (Nuclear Thermal Propulsion), qui ressemble à une fusée classique mais qui utilise l'énergie libérée par la fission de l'uranium-235 pour chauffer de l'hydrogène qui est ensuite expulsé violemment à travers une tuyère, et la NEP (Nuclear Electric Propulsion), qui utilise un réacteur nucléaire pour alimenter un propulseur électrique qui éjecte des ions ou du plasma à très haute vitesse.
Les propulseurs NTP ont une impulsion spécifique de l'ordre de 1000s et une poussée de plusieurs tonnes. Les propulseurs NEP ont eux une impulsion spécifique de plus de 3000s mais une poussée de seulement quelques centièmes de newton (à comparer à 450s dans le meilleur des cas de propulsion classique). La NASA se concentre actuellement sur le développement des réacteurs NEP pour explorer notre système solaire. Les NEP ont une accélération très faible mais continue, alors que les NTP accélèrent très fortement d'un seul coup. La NTP est le seul type de propulsion qui permettrait de réaliser des retours d'échantillon de satellites comme Europa (où il y aurait de l'eau liquide) car elles permettent des changements brusques de direction. Des fusées équipées de réacteurs NTP pourraient recharger leur réserve en hydrogène une fois posées sur des planètes comme Europa, Mars, Pluton.
La protection des radiations sera aussi un des points clés des futures missions longue durée. Il est envisageable d'utiliser l'hydrogène présent comme carburant, en tant que bouclier antiradiation. L'hydrogène absorbe très bien les radiations, mais il peut s'avérer dangereux en cas de fuites. Pour le premier voyage habité vers Mars, la NASA enverra vraisemblablement un équipage en orbite sans qu'il se pose, comme pour Apollo 10. Cela permet ainsi de tester tous les systèmes en ayant la possibilité de rentrer en cas de problèmes.
Etats Unis Espace :
http://www.france-science.org/usa-espace
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- Publié dans : Cosmologie et Astrophysique
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