Une nouvelle ère de l’exploration spatiale commence. Avec la relance du programme lunaire Artemis de la NASA, nos yeux sont tournés vers Mars, avec une mission habitée dans un futur proche, face aux années 2030. Si SpaceX fournit le Starship, la NASA étudie comment réduire le temps de voyage spatial pour la propulsion nucléaire.
L’un des plus grands défis de la création d’un mission martiennemission martienne il est temps de partir. Avec la dernière technologie de propulsion à carburant l’eaul’eau, il est possible de le faire en six mois environ. Pour les missions habitées, cela reste un défi physique et mental important astrologuesastrologues (en particulier l’exposition aux radiations), et cela se ferme immédiatement la portela porte dans un lieu reculé habité Système solaireSystème solaire.
En supposant que nous ne serons pas de sitôtUSS Entreprise pas du tout Faucon Milleniumnous devons cependant trouver un moyen de réduire considérablement le temps de déplacement des astronautes vers la planète rouge, sans surcharger le navire avec des dizaines de tonnes depropulseurspropulseurs boissons. La propulsion nucléaire est une solution très utile.
Relance de la course aux moteurs nucléaires
La première course à cette technologie a eu lieu pendant la guerre froide, puis les plans ont été arrêtés. Cependant, ces dernières années, la Russie, la Chine et les États-Unis ont réintégré ces programmes. Les NasaNasa redémarré le projet de propulsion nucléaire bimodale, liantliant à la fois le système de propulsion thermique nucléaire (NTP) et le système de propulsion électrique nucléaire (NEP).
L’objectif est d’atteindre Mars en 100 jours, au lieu de 180 aujourd’hui. Plan du projet Niac — Concepts avancés innovants de la NASA – est dans sa première phase, c’est-à-dire recueillir des idées et accompagner sa croissance, avant de passer à des étapes plus concrètes.
Rassemblement nucléaire thermique et nucléaire électrique
Ce sont les deux concepts du développement nucléaire qui ont été étudiés jusqu’ici. Le NTP est basé sur un ancien propulseur avec de l’hydrogène liquide (LH) comme propulseur.2), qui serait chauffé par le réacteur nucléaire de bord. Cette chaleur intense fait passer l’hydrogène dans un gaz qui se dilate rapidement pressionpression qui est désigné par un busebuse. La poussée produite est très efficace. Ce concept a été étudié par la NASA et les États-Unis AirAir Puissance des années 1950, et l’URSS entre 1965 et 1980.
La propulsion NEP est basée sur un réacteur nucléaire qui alimente en électricité un moteur ionique (hélice avec effet Halleffet Hall) Cela crée un Champ électromagnétiqueChamp électromagnétique qui coule des morceaux de gazgaz pour créer de l’énergie. Le gaz le plus utilisé est XénonXénon.
Le saviez-vous ?
L’énergie nucléaire est déjà utilisée dans l’espace depuis des décennies ! Des batteries atomiques alimentent plusieurs sondes comme Voyager 1 ou Cassini car leur éloignement du Soleil ne leur permettait pas d’avoir suffisamment d’énergie solaire. C’est aussi ce qui est arrivé aux rovers martiens Will et Perseverance, qui fonctionnent sans panneau solaire !
Combiner ces deux motivations pour un même objectif permet de s’adapter plus facilement à la poussée souhaitée. En effet, un voyage interplanétaire nécessite à la fois une grande (depuis et vers le frein) mais aussi une petite correction de la trajectoire. Aussi, pour le confort des astronautes, la poussée ne doit pas être excessive. En revanche, il devrait pouvoir durer longtemps. Par exemple, le concept CIP peut maintenir une poussée pendant environ trois heures.
L’innovation qui réduit le temps de trajet à 45 jours
Sélectionné dans la première phase du programme Niac de la NASA, le concept ” NTP/NEP bimodal avec cycle de topping du rotor ondulé proposé par le professeur Ryan Goose, responsable du programme Hypersonics à l’Université de Floride, montre l’expansion du compresseur d’ondes de pression. Connecté au moteur NTP, le compresseur utilise la pression générée par la chaleur du compresseur LH2LH2 en le comprimant davantage et en augmentant ainsi la poussée. Avec le moteur CIP, le moteur est également amélioré. Selon Goose, l’ajout de ce compresseur à un système bimodal combinant NTP et CIP pourrait réduire le temps de trajet vers Mars à 45 jours.
