Dans cette dernière catégorie, on retrouve le projet JETSON qui vient d’être approuvé par le Laboratoire de Recherche de l’Armée de l’Air des Etats-Unis dans le but de « faire mûrir le technologies de l’énergie électrique nucléaire et de la propulsion L’entrepreneur de défense et d’aérospatiale Lockheed Martin fait partie des participants au programme aux côtés de deux autres sociétés spécialisées dans le secteur nucléaire, SpaceNukes et BWX Technologies.
JETSON est actuellement dans un étape d’examen préliminaire au sein des entreprises elles-mêmes. La prochaine étape, comme ils l’expliquent, consiste à passer au niveau critique de revue de conception à travers lequel la maturité de la conception est démontrée pour sa fabrication, son assemblage, son intégration et ses tests à grande échelle.
Modèle de vaisseau spatial à propulsion nucléaire Lockheed Martin
« Le développement de la fission nucléaire pour les applications spatiales est essentiel à l’introduction de technologies qui pourraient changer radicalement notre façon de nous déplacer et de nous explorons l’immensité de l’espace« , a déclaré Barry Miles, responsable de programme et chercheur principal de l’équipe Lockheed Martin JETSON.
propulseur nucléaire
JETSON utilisera un réacteur à fission – comme ceux que l’on trouve actuellement dans les centrales nucléaires – pour générer de la chaleur qui sera ensuite transférée aux moteurs de type Stirling qui produire entre 6 et 20 kWe d’énergie électrique. Cette information est essentielle, car elle représente environ quatre fois la puissance générée par les panneaux solaires conventionnels et, dans ce cas, sans qu’il soit nécessaire d’être éclairé en permanence par la lumière du soleil.
Le réacteur protagoniste du programme s’appuie en grande partie sur la conception et les enseignements tirés d’un projet réalisé par la NASA et l’Administration de la sécurité nucléaire du ministère américain de l’Énergie en 2018. « Une future expérience de vol JETSON améliorera les capacités de manœuvre et de puissance qui façonnera les futures opérations des forces spatiales » a commenté Andy Phelps, PDG de SpaceNukes, une autre des sociétés participantes.
« Les États-Unis n’ont pas envoyé de réacteur dans l’espace depuis 1965 », explique Phelps. « En tant que premier réacteur testé depuis plus de 50 ans, nous donnons à notre pays un saut technique aussi bien sur terre qu’en orbiteainsi que la capacité d’étendre l’exploration spatiale future.
Cette technologie a le potentiel d’atteindre une production électrique bien supérieure à celle présente dans les engins spatiaux alimentés par des panneaux solaires, qui sont généralement génère environ 600 W de puissance, l’équivalent de 6 ampoules. Selon Lockheed Martin, pour les missions d’exploration de l’espace lointain qui ne sont pas si proches du Soleil ou dans des régions d’ombre, « les sous-systèmes de propulsion électrique nucléaire constituent une excellente alternative ».
L’un des aspects les plus délicats de tout ce qui concerne l’énergie nucléaire est la sécurité. Dans ce cas, la proposition de JETSON est utiliser de l’uranium stable tout au long du processus d’intégration et de lancement afin de protéger les personnes de tout accident. Le processus de fission sera réalisé une fois que le vaisseau sera dans l’espace, établi sur une orbite sûre loin de la Terre.
Le concept de moteur nucléaire thermique DRACO récompensé en juillet DARPA Omicrono
L’équipe de Lockheed Martin apportera toutes ses connaissances dans la gestion électrique des Propulseurs à effet Hall utilisés sur les satellites LM2100 fabriqué par l’entreprise elle-même. « Des sous-systèmes de haute puissance et de la propulsion électrique à la propulsion nucléaire thermique ou à la puissance de surface par fission, Lockheed Martin se concentre sur le développement de ces systèmes avec nos importantes agences gouvernementales et partenaires industriels », a déclaré Miles.
Il y a un peu plus de 3 mois, la Defense Advanced Research Projects Agency – plus connue sous le nom de DARPA – a confié à la même entreprise un projet de conception, de construction et de test. un système de propulsion nucléaire d’ici 2025. Il le fera également en collaboration avec BWX Technologies, qui participe également au programme JETSON pour démontrer la faisabilité des voyages interplanétaires.
Passer à la fusion
De ce côté-ci de l’Atlantique, la société britannique Pulsar travaille déjà sur son propre propulseur à fusion nucléaire. La parier sur la fusion est très risquéil s’agit d’une technologie bien plus complexe que celle testée dans les réacteurs à fission qui fonctionnent normalement depuis des décennies.
Le moteur Direct Fusion Drive (DFD) sur lequel ils travaillent actuellement ouvre des possibilités inédites pour explorer le système solaire dans un temps limité et avec un rapport entre lettre utile et masses propulsives très élevé. « C’est attractif pour les missions longues », disent-ils de Pulsar. La fiche technique indique qu’il pourrait atteindre le satellite Titan en moins d’un an avec une charge utile embarquée de 10 tonnes. Aussi réduirait de moitié le voyage vers Mars —environ 3 mois, au lieu de 6— et permettra d’effectuer des missions en dehors du système solaire.
Représentation d’une fusée avec moteur à fusion nucléaire Pulsar Fusion
Comme l’explique l’entreprise, ils utiliseront la fusion nucléaire pour générer et confiner un plasma très chaud dans un champ électromagnétique. Ils parviennent ainsi à reproduire le phénomène physique et chimique qui se produit à l’intérieur des étoiles.
Ce champ sera également chargé de diriger l’énergie générée vers l’extérieur à travers une buse. Cela fournira Des vitesses de sortie des milliers de fois plus rapides que les systèmes de propulsion électrique actuels. L’un des grands défis sera la gestion du plasma lui-même, sur lequel travaillent actuellement plusieurs groupes de chercheurs à travers le monde.
« Le plasma se comporte comme un système météorologique dans le sens où il est incroyablement difficile à prévoir en utilisant des techniques conventionnelles », a déclaré James Lambert, directeur des opérations de Pulsar, Essais aérospatiaux internationaux. « Les scientifiques n’ont pas réussi à contrôler le plasma turbulent, car il chauffe jusqu’à des centaines de millions de degrés et la réaction s’arrête tout simplement. »
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