TPE Les voyages spatiaux de longue durée

Propulsion thermonucléaire

Le principe du moteur thermonucléaire est simple : créer un gaz et l'éjecter à une vitesse très élevée. Dans le cas d’un moteur classique, les gaz éjectés sont les produits d’un mélange de propergol c’est-à-dire qu’il nécessite un combustible et un comburant (oxydant). Dans le principe de la propulsion thermonucléaire, l’oxydant est remplacé par un réacteur nucléaire. De l’hydrogène liquide est pompé par des turbopompes jusqu’au réacteur nucléaire qui chauffe l’hydrogène à de très hautes température pour l’éjecter. Le moteur nucléaire se situe au niveau des performances entre le moteur classique à propergols liquides (puissance assurée) et le moteur ionique (impulsion spécifique élevée et consommation réduite).

Schéma d’un moteur nucléaire

La propulsion nucléaire est la solution la plus adaptée aux voyages habités de longues durées.

Projet NERVA

La fusée nucléaire n’est pas une technologie nouvelle. L’idée d’utiliser la propulsion nucléaire était déjà venue dans les années 60 : Site d’essai du Nevada.
Des test sur la propulsion ont eu lieu au Nevada et ont été réussis. Mais ce projet fut abandonner car l’exploration ne fut plus une priorité pour la NASA. Les scientifiques du site d’essai du Nevada avaient déjà prouvé leurs capacités à lancer une fusée à propulsion nucléaire et étaient prêt à passer à la réalisation pratique d’un système destiné à une exploration martienne. Pourtant, tout fut stoppé.

Points positifs : poussée plus forte et 2 fois plus longtemps pour une consommation 2 fois plus faible en carburant.

Point négatif : Il faudrait disposer d'un bouclier anti-radiation pour empêcher les radiation du moteur d'atteindre l'équipage.

Le plus long test qui a été fait a été de faire fonctionner un moteur nucléaire pendant un peu plus d’une heure. C’est suffisant pour un voyage vers Mars, une heure de propulsion à plein régime suffit pour faire un aller-retour vers Mars car l’espace est un vide absolue et donc rien ne freine le vaisseau. Il peut donc atteindre des dizaines de millions de kilomètre sans l’aide d’aucun moteur suite à une poussée.

Malgré ces résultats tout à fait satisfaisant, l’idée d’utiliser le nucléaire fait peur. Ne risquerait-elle pas de devenir une bombe atomique ? C’est la question que certains se posent. Mais ceci semble peu probable, car le moteur nucléaire ne commencerait à fonctionner qu’après avoir quitté l’orbite terrestre. La propulsion thermonucléaire reste la solution la plus efficace de ces prochaines années.