Aller sur Mars en 45 jours, c’est la promesse de ce propulseur nucléaire

La NASA veut construire un prototype de propulsion nucléaire qui promet de réduire les temps de trajet avec une technologie plus puissante que celle utilisée pour les fusées aujourd’hui.

Tout d’abord, la lune. Et puis mars. Si le programme Artemis vise à renvoyer des humains vers notre satellite naturel, c’est aussi une préparation à des ambitions encore plus grandes. Des missions habitées vers la planète rouge sont au programme de la NASA. Mais comme ?

La propulsion nucléaire, différente de la propulsion chimique utilisée aujourd’hui dans les fusées, pourrait être une solution technologique intéressante pour les déplacements. Étudié depuis plusieurs décennies, il aurait l’avantage d’apporter une plus grande vitesse aux véhicules de transport. En 2019, le chef de la NASA a déclaré que cela pourrait être la clé de l’exploration spatiale, ce qui raccourcirait le voyage vers Mars à 3-4 mois au lieu de 5-8 mois avec les technologies actuelles.

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Dans son programme 2023, qui liste de nouveaux concepts à développer, la NASA a retenu un projet de propulsion nucléaire. Cela raccourcirait le voyage non seulement à 3-4 mois (une centaine de jours), mais à 45 jours. C’est très ambitieux.

Réduire le temps de conduite réduit les risques

L’avantage de ce concept est qu’il est « bimodal ». Cela signifie qu’il combine deux modes de propulsion nucléaire :

  • NTP (Propulsion Nucléaire Thermique) : le gaz — hydrogène ou ammoniac — est chauffé par fission nucléaire jusqu’à ce qu’il devienne un gaz ionisé, c’est-à-dire un plasma, qui, lorsqu’il est transféré aux turbines, provoque un mouvement ;
  • CIP (entraînement électrique nucléaire): ici un réacteur nucléaire alimente en électricité un propulseur à effet Hall (un champ électromagnétique qui ionise et accélère un gaz inerte (type xénon) jusqu’à ce qu’il provoque une poussée)
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Propulsion nucléaire bimodale NTP/NEP sélectionnée par la NASA pour prototypes.  // Source : Ryan Gosse
Propulsion nucléaire bimodale NTP/NEP sélectionnée par la NASA pour prototypes. // Source : Ryan Gosse

Les deux modèles ont leurs avantages et leurs inconvénients. L’avantage du système bimodal est la combinaison de ses propriétés a priori sans les défauts de chacune d’elles. Le projet retenu par la NASA ajoute un compresseur à ondes de choc. Selon Ryan Gosse, responsable du concept, cela pourrait plus que doubler le groupe motopropulseur global par rapport à ce qui se fait aujourd’hui.

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Et la durée du trajet n’est pas un détail. Les missions habitées vers Mars seront dangereuses pour de nombreuses raisons. Parmi eux se trouve le temps d’exposition aux radiations. Réduire le temps de trajet, c’est réduire le temps de mission ainsi que les risques associés.


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