Au-delà de l’énergie solaire captée grâce aux panneaux, les agences spatiales du monde entier misent sur les réacteurs nucléaires comme base de leurs stratégies de colonisation lunaire et martienne pour les décennies à venir. Pour cette raison, certaines entreprises développent différents types de propositions. en se concentrant sur des aspects aussi importants que la modularité et la portabilité pouvoir lancer des fusées vers le cosmos.
Rolls-Royce, qui, outre les voitures de luxe et les moteurs d’avion, possède également sa branche nucléaire, vient de présenter le modèle conceptuel de micro-réacteur spatial à la conférence spatiale du Royaume-Uni. Il fait partie d’un programme promu par l’Agence spatiale du pays insulaire visant à « réaliser un première démonstration d’un réacteur nucléaire lunaire modulaire », tel que publié dans une note.
Le projet a été signé en mars dernier pour un montant de 3,38 millions d’euros, date à laquelle les ingénieurs de l’entreprise ont commencé à travailler sur la conception du réacteur. L’événement spatial a été choisi pour présenter pour la première fois un modèle non fonctionnel du système que, si tout se passe bien, il voyagera à l’avenir à bord d’un vaisseau spatial pour s’installer sur la Lune et fournir de l’énergie électrique aux astronautes.
L’énergie sur la Lune
Le développement du programme Micro-Réacteur « fournira l’énergie nécessaire aux humains pour vivre et travailler sur la Lune », comme l’a rapporté Rolls-Royce dans un communiqué de mars, lorsque le poste budgétaire du projet a été approuvé. Ils indiquent également que toutes les missions spatiales dépendent d’une source d’énergie pour soutenir les systèmes de communication, le maintien de la vie et les expériences scientifiques. Et l’énergie nucléaire « a le potentiel d’augmenter considérablement la durée des futures missions lunaires et leur valeur scientifique ».
En tant que source indépendante des conditions climatiques, le nucléaire s’est positionné comme l’une des meilleures solutions dans le scénario spatial toujours exigeant. Le développement de ce type de réacteurs nucléaires de petite taille et de petit poids, par rapport à d’autres systèmes de production, « pourrait permettre une alimentation continue quel que soit l’emplacement, la lumière solaire disponible et d’autres conditions environnementales ». Ce dernier facteur pourrait être déterminant, par exemple, dans les grandes tempêtes de poussière qui existent sur des planètes comme Mars.
Représentation du réacteur nucléaire sur la Lune Rolls-Royce
L’entreprise travaille en collaboration avec des collaborateurs universitaires tels que l’Université d’Oxford, l’Université de Bangor, l’Université de Brighton et le Centre de recherche sur la fabrication avancée de l’Université de Sheffield. Les recherches scientifiques porteront sur le combustible utilisé pour générer de la chaleur, la méthode de transfert de chaleur – appelée échangeur – et la technologie nécessaire pour convertir cette chaleur en électricité. L’une des activités de Rolls-Royce est fabrication de turbines à vapeur pour propulseurs nucléaires.
Les applications potentielles de la technologie des microréacteurs Rolls-Royce « sont vastes et pourraient prendre en charge des cas d’utilisation commerciale et de défense, en plus de ceux dans l’espace ». Comme ils l’expliquent, le la propulsion spatiale pourrait être un autre des piliers clés pour cette technologie. « Une puissance continue et une propulsion efficace peuvent également fournir aux satellites des mouvements plus flexibles pour protéger et défendre les orbites clés. »
L’énergie nucléaire sur la Lune
Cette dernière note est essentielle dans une semaine au cours de laquelle les États-Unis, l’Australie et le Royaume-Uni – connus sous le nom de coalition AUKUS – ont signé un accord par lequel ils participent et promeuvent la DRAC. Ce système est un bouclier de surveillance par satellite capable de détecter à l’avance quand l’un des orbiteurs de la coalition est en danger de collision. La combinaison du DRAC avec des satellites propulsés par des réacteurs nucléaires pourrait constituer un autre pilier des différents programmes de protection spatiale.
« L’exploration spatiale est le laboratoire ultime pour de nombreuses technologies transformatrices dont nous avons besoin sur Terre : des matériaux à la robotique, en passant par la nutrition, les technologies propres et bien plus encore« , a déclaré George Freeman, ministre d’État chargé du ministère de la Science, de l’Innovation et de la Technologie du Royaume-Uni, en mars dernier. » Alors que nous nous préparons à voir les humains revenir sur la Lune pour la première fois depuis plus de 50 ans, nous soutenons des recherches intéressantes. comme ce réacteur lunaire modulaire.
Proposition de la NASA
L’Administration spatiale des États-Unis a également des programmes et des initiatives qui favorisent le développement de la technologie nucléaire destinée à être utilisée dans les environnements spatiaux. En juin 2022 et en collaboration avec le ministère de l’Énergie, la NASA a annoncé qu’elle fournirait 15 millions de dollars (environ 12 millions d’euros) pour 3 conceptions de réacteurs à fission nucléaire de 40 kW afin de les tester sur la surface lunaire en 2030.
Le programme, appelé Fission Surface Power, vise à produire de l’électricité pour fourniture des installations et infrastructures qui seront disponibles sur la Lune. De plus, il doit résister aux conditions extrêmes de l’environnement, aussi bien aux périodes d’exposition perpétuelle au soleil à 120 degrés Celsius qu’à l’ombre la plus absolue avec des températures inférieures à 100 degrés Celsius.
Illustration conceptuelle d’un système énergétique de fission sur la Lune. NASANASA
L’idée de la NASA est d’utiliser ce type d’énergie dans des petits réacteurs pas compliqués à intégrer dans les fusées, en même temps suffisamment léger pour ne pas sacrifier l’autonomie à chacun des lancements. De même, la source est censée avoir un combustible le plus dense possible, pour les mêmes raisons, et offrir une grande stabilité.
Les concessionnaires de la première phase du contrat étaient Lockheed Martin, IX et Westinghouse; avec leurs collaborateurs et partenaires respectifs. « Le projet Fission Surface Prower est une première étape tout à fait réalisable pour les États-Unis en vue d’établir une énergie nucléaire sur la Lune », a déclaré John Wagner, directeur du Laboratoire national de l’Idaho. « J’ai hâte de voir ce que chacune de ces équipes accomplira. »
Cette première phase du programme fournira à la NASA « des informations industrielles critiques pouvant conduire au développement conjoint d’un système d’énergie de fission entièrement certifié pour le vol« , ont-ils déclaré dans une note de l’Agence. Ces technologies développées aideront également « à faire mûrir les systèmes de propulsion nucléaire qui dépendent de réacteurs pour produire de l’énergie » ; tels que les systèmes qui peuvent être utilisés dans les missions d’exploration de l’espace lointain.
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