L’avenir de la conquête spatiale s’écrira probablement avec l’atome. Les États-Unis mènent un programme pour avoir un prototype de fusée équipée d’un système de propulsion nucléaire.

C’est un programme à 500 millions de dollars, dont l’aboutissement pourrait refaçonner l’exploration spatiale à long terme. Aujourd’hui, les fusées reposent essentiellement sur le mécanisme de la propulsion chimique pour décoller et se déplacer. Mais demain, ce sera peut-être la propulsion nucléaire qui sera mobilisée pour circuler dans le cosmos.

C’est toute l’ambition du programme DRACO, acronyme de Demonstration Rocket for Agile Cislunar Operations, qui se traduit par Fusée de démonstration pour les opérations cislunaires agiles. L’objectif avec DRACO est de concevoir un prototype fonctionnel d’un système de propulsion nucléaire, d’abord dans une logique de voyage Terre – Lune, puis, un jour, vers Mars.

propulsion nucléaire thermique
L’idée, simplifiée, d’un réacteur à propulsion nucléaire pour une fusée. // Source : NASA

Une étape importante dans ce projet a été franchie le 26 juillet, signale la DARPA, l’Agence pour les projets de recherche avancée de défense (Defense Advanced Research Projects Agency). En coopération avec la NASA, elle a choisi Lockheed Martin — un géant de l’armement et de l’aérospatiale aux États-Unis — pour concevoir et fabriquer ledit prototype.

Il ne faudra guère traîner, car l’échéance fixée est dans quatre ans : « la Space Force fournira le véhicule de lancement qui emmènera le X-NTRV dans l’espace en 2027 », rappelle la DARPA (il n’est plus question de 2025). Le X-NRTV (Nuclear Reactor Test Vehicule) est le nom de code du prototype. De la réussite des tests dépendra la suite du programme, avec sur le long terme, une utilisation opérationnelle.

Du nucléaire thermique et non du nucléaire pulsé

En matière de propulsion nucléaire spatiale, il existe plusieurs écoles. Celle que les États-Unis suivent actuellement est celle de la propulsion nucléaire thermique. Le but du jeu est de se servir de la chaleur produite par un réacteur à fission pour chauffer un ergol à de très hautes températures — par exemple de l’oxygène liquide, qui passerait de -250 à 4 200°C.

Une autre piste explorée par le passé était celle de la propulsion nucléaire pulsée — qui consiste à avancer en profitant de l’onde de choc occasionnée par des explosions nucléaires pour traduire le tout en mouvement. C’était le projet Orion. D’autres idées ont existé : NERVA, Rover, Longshot ou Prometheus. Aucun n’a abouti en un moteur exploité de manière opérationnelle.

NERVA moteur
Schéma d’un réacteur à cœur solide NERVA // Source : NASA

« Le programme DRACO vise à doter la nation d’une capacité de propulsion d’avant-garde », selon la responsable du programme, Tabitha Dodson. Au-delà de la prouesse d’ingénierie, il y a un intérêt de tout premier ordre à développer la propulsion nucléaire thermique. Elle est bien plus efficace que l’actuelle propulsion chimique.

« Un moteur de fusée nucléaire thermique permet d’obtenir une poussée élevée, similaire à la propulsion chimique dans l’espace, mais deux à trois fois plus efficace », souligne-t-elle. Si cela marche, l’humanité disposera d’un moyen « pour aller plus vite et plus loin dans l’espace ». Cela ouvrira la voie aux technologies spatiales nucléaires basées sur la fission, selon elle.

Parmi les espoirs qu’offre ce type de technologie, la perspective de réduire très franchement la durée d’un vol entre la Terre et Mars. Avec les moyens actuels, une telle traversée prendrait cinq à huit mois. Le nucléaire pourrait ramener ce délai à trois ou quatre mois. Certains concepts vont même jusqu’à imaginer un périple d’à peine 45 jours.

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