Parmi les nombreux défis qui attendent la NASA depuis que Donald Trump lui a ordonné d’envoyer des hommes à Mars au cours des quatre prochaines années, il y a celui de la durée du voyage. Un projet de navire de propulsion électrique nucléaire de l’agence spatiale, qui espère avoir rapidement un prototype, raccourcirait le voyage à 45 jours au lieu des 200 actuellement estimés.
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La persévérance, la dernière machine américaine à avoir fait le voyage de la Terre à Mars, a voyagé pendant sept mois à une vitesse moyenne de 39 000 km / h. Pour l’occasion, il a profité d’une fenêtre de lancement spéciale: lorsque les deux planètes sont les plus proches les unes des autres, c’est-à-dire tous les 26 mois.
C’est pour cette raison qu’une mission du type toucher et partir (atterrir et partir) «style Apollo» est impossible sur Mars, car une fois arrivé, l’équipage doit attendre qu’une orbite terrestre complète rentre chez elle. Sinon, il aura 400 millions de kilomètres à voyager au lieu de «seulement» soixante. Mars, “C’est beau, mais c’est loin”aurait dit un ancien président de la République française qui aime les pommes…
Un meilleur système de propulsion pour atteindre Mars
Les défis imposés par de tels voyages sont multiples: les rayonnements cosmiques solaires, la santé des astronautes liées à l’apesanteur, vivant ensemble dans un espace restreint, quantité de nourriture aux transports. De même, le carburant chimique des roquettes «traditionnels» pèse lourds et n’est pas très efficace en termes de rapport poids / poussée, même s’il permet à une bonne vitesse d’environ 40 000 km / h rapidement. Pour aller sur Mars, vous auriez besoin de beaucoup et beaucoup de ce carburant. C’est là que les problèmes de ravitaillement souvent mentionnés surviennent avec le Starship, qui devrait tester les transferts de propulseur en orbite terrestre cette année.
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Des chercheurs du Langley Research Center de la NASA à Hampton (Virginie) explorent maintenant la possibilité d’une propulsion électrique nucléaire qui ionise le carburant (propulseurs). Ce type de système est appelé NEP (pour la propulsion électrique nucléaire) et son grand avantage est d’accorder une poussée qui est certainement faible au début, mais dont l’accélération sera continue. Selon la durée du voyage, les vitesses ciblées pourraient facilement atteindre 60 000 km / h ou plus. Le projet sur lequel la NASA travaille s’appelle Marvl et présente évidemment ses contraintes.
Un navire construit directement dans l’espace
De tels navires avec des moteurs électriques nucléaires reposent en fait sur un système de dissipation de chaleur assez à grande échelle, un type de radiateur – car non, dans l’espace, il n’y a pas d’air qui capture les calories émises. Il existe actuellement des versions de ces systèmes avec quatre et deux radiateurs sur papier. L’un, appelé Quad-wing, serait capable d’être intégré dans une fusée SLS (le lanceur de super-héros développé pour le programme Artemis); L’autre, le bi-wing, opérerait dans des lanceurs commerciaux. Plus lourd, plus complexe, le quad-wing nécessiterait plus de carburant. Le bi-wing nécessiterait plusieurs lancements de fusées commerciales et serait assemblé dans l’espace. Il s’agit du modèle qui semble tenir actuellement la corde.
N’oubliez pas que la Station spatiale internationale (ISS), qui a aujourd’hui la taille d’un terrain de football, a déjà été assemblée en orbite. C’est donc quelque chose que nous savons faire. Ici, les robots d’assemblage seraient responsables de cette tâche, dans l’apesanteur autour de la terre.
Séduit, mais pressé par le temps, la NASA a donné à l’équipe deux ans pour développer un prototype de démonstration.
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