Un scientifique américain a proposé la conception d’une fusée nucléaire révolutionnaire capable d’emmener l’homme sur Mars en 45 jours. La NASA l’a sélectionné et financé pour le mener à la phase 1 de l’expérimentation. Voici comment cela fonctionne.
Crédit : NASA
La NASA a sélectionné la conception d’une fusée nucléaire révolutionnaire qui pourrait vous permettre d’atteindre Mars en seulement 45 jours. Ce n’est pour l’instant qu’une idée sur le papier, mais grâce au programme Innovative Advanced Concepts (NIAC) de l’agence aérospatiale américaine, visant à examiner des concepts aérospatiaux susceptibles de fausser l’avenir des missions vers les étoiles, une première brique vers la réalisation éventuelle de cette fusée futuriste. Le « NTP/NEP bimodal avec un cycle de topping de rotor à ondes » a en fait été choisi avec 13 autres idées pour passer à la phase 1 de l’expérimentation. Concrètement, grâce à un petit financement de 12 500 dollars, la NASA donne aux porteurs du projet l’opportunité de mieux développer les technologies et les méthodes impliquées, de présenter le concept à un stade plus avancé dans une deuxième phase.
Le projet sélectionné par la NASA. Crédit : Ryan Gosse
Le projet de fusée nucléaire, basé sur une combinaison de propulsion nucléaire thermique et nucléaire électrique (NTP/NEP), a été proposé par le professeur Ryan Gosse, responsable du programme « Hypersonics » à l’Université de Floride et chercheur au Florida Applied Research in Engineering. (ÉCLATER). La NASA a étudié des fusées de ce type pendant des années, sur la base des réactions de fission nucléaire utilisées dans les centrales nucléaires, les sous-marins et les porte-avions, mais la recherche n’a jamais abouti à la création de prototypes fonctionnels, laissant le travail à la chimie des fusées de propulsion. Même le gigantesque SLS qui a récemment emporté la navette Orion autour de la Lune – et qui emportera la première femme sur le régolithe lunaire d’ici 2025 – est basé sur la propulsion chimique. Mais force est de constater que la (re)conquête du satellite terrestre 50 ans après les missions Apollo ne représente pas seulement une nouvelle course à la Lune, tirée en l’occurrence par la concurrence avec la Chine, mais un tremplin vers l’objectif d’exploration spatiale plus ambitieux. « à portée », c’est-à-dire l’atterrissage sur Mars, malgré les nombreux problèmes techniques et logistiques qui restent à affronter.
Crédit : NASA
L’un des principaux problèmes réside dans l’éloignement de la planète rouge ; en effet, du fait de l’orbite particulièrement excentrique (elliptique) autour du Soleil, Mars peut être plus proche ou très éloignée de la Terre. Pour cette raison, des missions robotiques sont envoyées environ tous les 2 ans, justement pour profiter de la proximité de la planète. Le même problème se posera avec les lancements humains, qui, avec les technologies actuelles, mettraient encore des mois à arriver sur la planète, également confrontés à de multiples problèmes, notamment les radiations, la réduction de la masse osseuse-musculaire due à la microgravité et d’autres conditions (y compris psychologiques) liées à long séjour loin de la Terre. Ce n’est pas un hasard si l’on pense qu’une seule mission vers Mars pourrait prendre des années. D’où la nécessité d’accélérer les vols et les missions spatiales avec des véhicules plus performants, comme la fusée nucléaire bimodale présentée par le professeur Gosse. Mais comment ça marche exactement ?
Crédit : NASA
Tout d’abord, le terme bimodal indique qu’il repose sur une double technologie, à savoir la propulsion nucléaire thermique (NTP) et nucléaire électrique (NEP). Chacune d’entre elles ayant des avantages et des inconvénients, les ingénieurs aérospatiaux indiquent que la meilleure solution est une fusée bimodale qui sert à la fois à chauffer le propulseur hydrogène liquide, mais aussi à fournir de l’énergie à l’engin spatial et aux instruments scientifiques embarqués (le tout en laissant très peu de place radiation).
Sans entrer dans des détails d’ingénierie trop techniques, comme l’explique le professeur Gosse dans un communiqué de presse, un système bimodal est nécessaire pour compenser les inconvénients des deux techniques. D’une part, il y a le NTP, basé sur la technologie de classe NERVA (Nuclear Engine for Rocket Vehicle Application) à noyau solide, qui, bien qu’étant capable de doubler les performances d’une fusée à propulsion chimique, les projets présentés « ont encore des problèmes pour fournir des fractions de masse initiale et finale » pour certaines missions spatiales. D’autre part, il y a le NEP, qui a du mal à dissiper la chaleur dans l’espace. Grâce au nouveau système proposé par Gosse, basé sur un « Wave Rotor (WR) » spécifique, il est possible de trouver un compromis entre les deux technologies et d’obtenir des performances significatives.
«Cette conception bimodale permet un transit rapide pour les missions habitées (45 jours vers Mars) et révolutionne l’exploration de l’espace lointain de notre système solaire», a commenté le professeur Gosse. Il ne reste plus qu’à attendre la suite du développement et à savoir si la NASA continuera à soutenir la nouvelle fusée nucléaire.