Des avancées prometteuses dans la propulsion nucléaire électrique transforment l’exploration spatiale. Deux entreprises unissent leurs efforts pour intégrer des technologies novatrices, alliant efficacité et puissance, afin de réduire les temps de trajet vers des destinations comme Mars. Une éventuelle démonstration orbitale pourrait voir le jour d’ici la fin des années 2020.
Vision d’avenir : Les scientifiques ont depuis longtemps envisagé la propulsion nucléaire électrique comme une technologie révolutionnaire pour libérer le potentiel de l’exploration du système solaire. Maintenant, deux entreprises qui progressent régulièrement sur les composants tests de cette technologie se sont unies, ce qui pourrait accélérer le calendrier pour transformer cette vision en réalité.
La Ad Astra Rocket Company consacre plus de deux décennies au développement de la Variable Specific Impulse Magnetoplasma Rocket (VASIMR), un système de propulsion électrique très efficace. Le VASIMR fonctionne en utilisant de puissants champs électromagnétiques pour ioniser et accélérer un propulseur, créant ainsi un exhaust plasma à grande vitesse.
Ce système offre une efficacité carburante exceptionnelle par rapport aux fusées chimiques traditionnelles. Cependant, cet avantage s’accompagne d’un compromis significatif : des niveaux de poussée faibles. Pour atteindre la poussée maximale et l’efficacité du moteur, il requiert une quantité énorme d’énergie électrique – plus de 100 kilowatts, pour être précis. Le prototype VASIMR VX-200, par exemple, consommait 200 kilowatts de puissance d’entrée.
Cette exigence en matière de puissance est incroyablement élevée et, malheureusement, il n’existe actuellement aucune manière pratique de générer une telle immense énergie avec les systèmes d’énergie spatiale actuels, comme les panneaux solaires ou les générateurs thermoelectriques à radio-isotopes.
C’est ici qu’intervient la Space Nuclear Power Corporation (couramment appelée SpaceNukes) avec son projet de réacteur de fission nucléaire Kilopower. La startup avance régulièrement des réacteurs nucléaires conçus pour des applications spatiales et a démontré avec succès un système de 1 kilowatt sur le sol en 2018. Le réacteur Kilopower est capable de générer jusqu’à 10 kilowatts de sortie électrique de manière continue pendant au moins une décennie.
Dans le cadre d’un nouveau partenariat, les deux entreprises collaboreront pour intégrer la technologie nucléaire de SpaceNukes avec le système de propulsion d’Ad Astra, ce qui pourrait permettre d’atteindre un équilibre optimal d’efficacité et de poussée.
Le VASIMR est hautement évolutif avec des puissances de sortie plus importantes, et Ad Astra souligne que sa physique fondamentale le rend « indépendant du propulseur« , ce qui signifie qu’il peut fonctionner avec une variété de propulseurs rentables.
En combinant des réacteurs nucléaires puissants avec des moteurs plasma à haute efficacité, les deux entreprises visent à développer un système de propulsion qui pourrait réduire considérablement les temps de transit des futures missions d’exploration robotiques et humaines. SpaceNukes a suggéré que les voyages aller-retour vers Mars pourraient ne prendre que quelques mois au lieu de la durée actuelle de plus d’un an.
Bien que le partenariat soit encore à ses débuts, avec des délais concrets à finaliser, l’objectif est de réaliser une démonstration orbitale d’ici la fin des années 2020 et de progresser vers une commercialisation dans les années 2030. De nombreux défis demeurent, mais si cela réussit, cette collaboration pourrait révolutionner l’exploration de l’espace lointain.