Les moteurs à propulsion nucléaire thermique (NTP) fonctionnent selon un principe simple mais extrêmement efficace. Un réacteur nucléaire chauffe un carburant, généralement de l’hydrogène, qui est ensuite expulsé pour générer une poussée. Contrairement aux moteurs chimiques classiques, les réacteurs nucléaires offrent une efficacité énergétique 2 à 3 fois supérieure, permettant d’atteindre des vitesses bien plus élevées.
Lors de tests récents, la NASA et General Atomics ont développé un carburant capable de résister à des températures extrêmes, dépassant 2 327 degrés Celsius. Ce combustible innovant a démontré sa robustesse et sa fiabilité dans des conditions simulant un environnement spatial.
En parallèle, la NASA explore également la propulsion nucléaire électrique (NEP). Ce système fonctionne en ionisant un propulseur, ce qui produit une poussée continue. Bien que l’accélération initiale soit faible, la vitesse augmente progressivement, atteignant potentiellement 60 000 km/h ou plus.
Ce type de propulsion nécessite des équipements complexes, comme des radiateurs géants pour dissiper la chaleur générée dans l’espace. Deux modèles de vaisseaux sont actuellement étudiés :
- Quad-Wing : conçu pour des lanceurs lourds comme le SLS, il intègre quatre radiateurs pour maximiser l’efficacité thermique.
- Bi-Wing : plus léger, ce modèle pourrait être assemblé directement en orbite à l’aide de fusées commerciales et de robots.
Les longues missions spatiales posent de nombreux problèmes, notamment :
- L’exposition aux radiations : les astronautes sont vulnérables aux rayonnements cosmiques, ce qui augmente les risques pour leur santé.
- L’apesanteur prolongée : des séjours de plusieurs mois en microgravité entraînent des effets néfastes sur le corps humain, notamment une perte de densité osseuse.
- Les ressources limitées : transporter suffisamment de nourriture, d’eau et d’oxygène est un défi logistique de taille.
Réduire le temps de trajet à seulement 45 jours permettrait de limiter ces contraintes tout en facilitant les missions scientifiques et la future colonisation de Mars.
L’assemblage de vaisseaux directement dans l’espace est une solution envisagée pour surmonter les limitations de taille et de poids des lanceurs actuels. La construction de la Station Spatiale Internationale (ISS) a démontré que ce type de projet est réalisable grâce à des technologies robotiques avancées.
Dans ce contexte, le modèle Bi-Wing semble idéal. Il permettrait d’utiliser des composants envoyés par plusieurs lancements commerciaux avant d’être assemblés en orbite. Cette approche offre une flexibilité accrue tout en réduisant les coûts par rapport aux lanceurs traditionnels.
Le développement de la propulsion nucléaire ouvre la voie à des missions plus courtes, plus sûres et plus efficaces. Avec des trajets réduits à quelques semaines, il deviendrait possible de multiplier les allers-retours entre la Terre et Mars, facilitant les échanges de matériel, les études scientifiques et même la colonisation.
La propulsion NTP/NEP n’est pas seulement une avancée technologique : c’est un pas décisif vers une ère où Mars ne sera plus une destination inaccessible, mais une étape clé dans l’expansion humaine dans le système solaire.
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