L'agence américaine progresse sur son projet DRACO, pour une démonstration en orbite d'un étage propulsé avec un petit réacteur nucléaire à fission. Le vol est prévu en 2027, mais il reste plusieurs obstacles technologiques à développer. La NASA espère s'en servir à long terme pour des missions martiennes.
La DARPA, l'agence de recherche de la défense des États-Unis, a aussi mis la main à la poche.
Vers un tout premier étage de fusée nucléaire
Tout compris, l'addition monte pour l'instant à près de 500 millions de dollars. C'est certes une grosse somme, mais à la hauteur des enjeux qui sont désormais en partie dans le camp de Lockheed Martin. C'est l'industriel qui fera désormais office de référence sur ce projet DRACO (Demonstration Rocket for Agile Cislunar Operations). Celui-ci ne le précise pas dans son nom, mais il vise à développer et à démontrer les performances d'un étage propulsé par un moteur-fusée équipé d'un petit réacteur nucléaire à fission.
La NASA (300 millions) s'occupe principalement de la partie recherche sur le moteur et l'étage, tandis que la DARPA s'occupe des autorisations, de la mission et du contrat de lancement. BWX Technologies, entreprise installée en Virginie, s'occupera spécifiquement du design du réacteur, tandis que Lockheed aura à sa charge l'étage autour et l'intégration.
D'abord, ça chauffe, ensuite, ça pousse
Le principe, lui, est « simple », au moins en théorie : un ergol, ici de l'hydrogène conservé sous forme liquide, et donc refroidi à très basse température (20 K ou -253 °C), est injecté sous pression et chauffé grâce au réacteur à fission à très haute température (autour de 2 500 °C). Son expansion et son éjection par la tuyère créent la poussée, avec une efficacité théorique largement supérieure à celle d'un moteur-fusée d'architecture classique. Mais cela n'a jamais été testé sous cette forme (on appelle ce réacteur un NTP, pour Nuclear Thermal Propulsion) en orbite.
Avec ce projet, l'idée est de produire un étage de démonstration qui sera envoyé dans l'espace par SpaceX ou United Launch Alliance en 2027 (si tout va bien). Pour sa mise en orbite, il sera inactif et sécurisé. Puis, une fois au-delà de 700 à 2 000 kilomètres d'altitude, il sera activé et testé durant plusieurs mois.
Un gros travail pour passer au concret
Si le défi repose en grande partie sur le réacteur nucléaire et sur la qualité de la propulsion (poussée, stabilité, performances sur le moyen terme, etc.), ce n'est pas la seule barrière technologique à franchir. En effet, disposer d'un ergol super-refroidi comme l'hydrogène liquide sur des durées dépassant quelques heures est un véritable bras de fer contre la physique. Sur Terre, cela requiert de larges installations, des isolants et des compresseurs. Pour l'orbite, il faut des matériaux très performants pour garder l'ergol froid de façon passive au maximum, et des dispositifs les plus légers possible pour un éventuel refroidissement actif.
La démonstration de DRACO, si elle est positive, devrait alimenter les projets de la prochaine décennie, en particulier pour Mars, afin de disposer de moyens efficaces pour réduire le temps de trajet entre la Terre et la planète rouge, et donc pour la rendre plus accessible. Tout cela est encore lointain… Car, à l'instar des technologies nucléaires terrestres, l'idée d'envoyer un petit réacteur à fission en orbite risque, une fois dans sa phase concrète, de générer une levée de boucliers.
Source : ArsTechnica
Je suis un "space writer" ! Ingénieur et spécialisé espace, j'écris et je partage ma passion de l'exploration spatiale depuis 2014 (articles, presse papier, CNES, bouquins). N'hésitez pas à me poser vos questions !
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