Des vaisseaux à propulsion nucléaire pour atteindre Mars ?

Dans les années 1950, l’Armée de terre américaine a développé un missile balistique sol-sol de courte portée à ogive nucléaire, baptisé PGM-11 Redstone. La technologie de propulsion nucléaire de ce missile sera par la suite utilisée pour créer plusieurs fusées à usage militaire ou civil, dont les fusées Mercury-Redstone qui ont permis d’effectuer les deux premiers vols spatiaux américains habités.

L’histoire enchevêtrée des armes nucléaires et de l’espace semble à nouveau se croiser. Cette fois-ci, les ingénieurs de la Nasa veulent créer un moteur de fusée propulsé par fission nucléaire.

Fusée Falcon 9

Crédits Pixabay

Des fusées à propulsion nucléaire pour accélérer le voyage sur Mars

Un moteur de fusée nucléaire serait deux fois plus efficace que les moteurs chimiques qui alimentent les fusées actuellement. Mais malgré leur simplicité de conception, les réacteurs à fission sont difficiles à construire et dangereux à utiliser, car ils produisent des déchets toxiques. Or les voyages dans l’espace sont suffisamment dangereux pour risquer en plus une crise nucléaire. Pourtant, la Nasa pense que pour les futures missions habitées sur la Lune et sur Mars, de tels risques pourraient valoir la peine d’être pris.

Au centre du programme de fusées nucléaires de la Nasa se trouve un homme, Bill Emrich, qui a écrit un livre sur la propulsion nucléaire. « Vous pouvez utiliser une propulsion chimique jusqu’à Mars, mais c’est vraiment difficile », a affirmé Emrich. « Aller plus loin que la lune est bien meilleur avec la propulsion nucléaire. »

Emrich effectue des recherches sur la propulsion nucléaire depuis le début des années 90, mais son travail a pris un caractère d’urgence lorsque l’administration Trump a demandé à la Nasa de renvoyer des hommes sur la Lune dès que possible, en vue de préparer un voyage vers Mars. Toutefois, bien qu’on puisse se passer de l’utilisation d’un moteur nucléaire pour aller sur la Lune, ce serait un terrain d’essai inestimable pour mettre cette technologie à l’épreuve. Après, pour le voyage habité vers Mars, pas sûr qu’on puisse se passer de moteur nucléaire.

Il faut également noter qu’un moteur nucléaire ne peut pas être utilisé pour mettre une fusée en orbite. C’est trop risqué, car si une fusée avec un réacteur nucléaire chaud explose sur la rampe de lancement, cela pourrait causer une catastrophe de la taille de Tchernobyl. Au lieu de cela, une fusée à propulsion chimique standard serait utilisée pour hisser un vaisseau spatial à propulsion nucléaire en orbite, et c’est seulement alors que la fusée déclenchera son réacteur nucléaire. L’énorme quantité d’énergie produite par ces réacteurs pourrait être utilisée pour alimenter des avant-postes humains sur d’autres planètes et réduire de moitié le temps de trajet jusqu’à Mars.

Le premier vol d’une fusée à propulsion nucléaire dès 2024

Au cours de la dernière décennie, Emrich et une équipe d’ingénieurs ont simulé les conditions extrêmes à l’intérieur d’un moteur de fusée nucléaire au Marshall Space Flight Center. Mais au lieu de déclencher une réaction de fission, ils utilisent de grandes quantités d’électricité pour chauffer la pile à combustible à plusieurs milliers de degrés. « Voyez cela comme un grand four à micro-ondes », a déclaré Emrich.

Baptisé NTREES, pour Nuclear Thermal Rocket Element Environmental Simulator, ce projet a été l’épine dorsale du retour discret de la Nasa à la propulsion nucléaire. Emrich et son équipe étudient comment les matériaux réagissent à une chaleur extrême, sans toutefois occasionner les coûts ou les dangers d’un moteur nucléaire à part entière, comme l’avait fait la Nasa dans les années soixante. Quelques années après la mise en œuvre de NTREES, la Nasa l’a incorporée dans un programme plus vaste visant à étudier la possibilité d’intégrer un moteur nucléaire au Space Launch System, la fusée de lancement à grande capacité de prochaine génération de l’agence.

En attendant qu’une fusée dotée d’un moteur nucléaire fasse son premier vol, la Nasa doit revoir sa réglementation en termes d’utilisation de matières nucléaires. En août, la Maison Blanche a publié une note de service demandant à la Nasa d’élaborer des protocoles de sécurité pour l’exploitation de réacteurs nucléaires dans l’espace. Une fois adoptés par la Nasa, le premier vol d’un moteur nucléaire aura lieu dès 2024. Ce qui correspond à l’échéance fixée par Trump pour renvoyer des astronautes américains sur la Lune.

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