article original publié par Science @ Nasa
auteur : Linda Voss
traduction de Didier Jamet
3 SEPTEMBRE 2002
Les missions habitées ont elles besoin de plus de puissance « La prochaine étape, pour des missions [habitées]vers Mars, est d’atteindre les 5 à 10 mégawatts grâce à l’énergie nucléaire, ce qui permettra d’alimenter des propulseurs électriques d’une puissance du même ordre de grandeur. » affirme Jeff George.
Mais passer de quelques kiloWatts à plusieurs mégaWatts n’est pas si facile. La NASA travaille actuellement sur un propulseur ionique de prochaine génération d’une puissance comprise entre 5 et 10 kiloWatts. George imagine de petits véhicules de 100 à 200 kW à propulsion nucléaire-électrique explorant les planètes extérieures comme un démonstrateur technologique du vaisseau de l’ordre du mégawatt qu’il faudrait pour les missions habitées.
Pour faire marcher un système de propulsion électrique d’un mégawatt, il vous faut une source de grande énergie et de grande puissance. Comme le souligne John Cole, directeur du Bureau du Projet de Recherche de Propulsion Révolutionnaire, « l’énergie est le facteur essentiel, mais la puissance (l’énergie délivrée par unité de temps) détermine l’accélération. »
Alors quelle source fournit suffisamment de puissance ? « l’atome délivre une énergie considérable, et potentiellement beaucoup de puissance également » fait observer Cole. « Les panneaux solaires ne fournissent pas assez de puissance pour permettre au véhicule complet d’accélérer à des niveaux compatibles avec des temps de parcours brefs. »
Les sources d’énergie radio isotopique (comme le RTG à bord de Voyager) produit beaucoup d’énergie au total sur la durée, mais peu de puissance, seulement quelques dizaines ou centaines de watts. Pour obtenir des kilowatts ou des mégawatts de puissance, il faut aller vers la fission nucléaire affirme Les Johnson, du Programme de Transport Spatial Avancé de la NASA.
La fission, dans laquelle un neutron brise un atome en deux isotopes radioactifs, est le processus utilisé dans les centrales nucléaires pour produire de l’électricité. « Greffer un réacteur à fission sur un vaisseau spatial reviendrait à vous équiper d’une [mini] centrale nucléaire d’appartement » compare Johnson. Un réacteur à fission est capable d’alimenter un propulseur électrique de haute performance au-delà du système solaire interne. Il a une durée de vie plus longue et une puissance suffisamment abondante pour mener des investigations scientifiques sophistiquées, des communications à haut-débit, et de complexes manœuvres de navigation.
