La NASA poursuit les projets du premier vaisseau spatial interplanétaire à propulsion nucléaire, baptisé Space Reactor-1 (SR1) Freedom, visant une mission sur Mars en 2028. Il ne s’agit pas seulement d’atteindre la planète rouge plus rapidement ; il s’agit de la dernière tentative d’une quête de 60 ans visant à exploiter l’énergie nucléaire pour les voyages dans l’espace lointain, un domaine parsemé d’échecs passés. La mission propose un système de propulsion nucléaire électrique qui pourrait révolutionner la manière dont nous explorons le système solaire, mais les détails comptent : qu’est-ce que cela signifie en pratique et pourquoi ne devient-il viable que maintenant ?
L’histoire de l’énergie nucléaire dans l’espace
L’énergie nucléaire est utilisée discrètement dans l’espace depuis des décennies, mais pas de la manière qui fait la une des journaux, comme le suggère SR1 Freedom. Depuis les années 1960, les missions s’appuient sur des générateurs thermoélectriques à radio-isotopes (RTG) – des dispositifs qui convertissent la chaleur issue de la désintégration radioactive en électricité. Voyager, Curiosity et Perseverance doivent tous leur longue durée de vie à ces batteries nucléaires fiables, quoique de faible consommation.
Mais les RTG ne suffisent pas pour des voyages interplanétaires ambitieux. Ils fournissent un filet d’énergie, suffisant pour les instruments et les systèmes de base mais insuffisant pour une propulsion puissante. C’est là que le nouveau plan de la NASA diverge : SR1 Freedom utilisera un réacteur à fission nucléaire – essentiellement une version réduite d’une centrale nucléaire terrestre – pour produire de l’électricité pour un moteur ionique à haut rendement. Ceci est fondamentalement différent des concepts antérieurs comme le Projet Orion, qui envisageait un vaisseau spatial propulsé par des explosions nucléaires, ou le Projet Daedalus, qui proposait la fusion nucléaire.
L’avantage de la propulsion électrique nucléaire
Les moteurs ioniques, bien que faibles en termes de poussée immédiate, excellent dans les accélérations de longue durée. Ils fonctionnent en ionisant le gaz propulseur (comme le xénon) et en accélérant les particules chargées hors d’une buse, créant une poussée douce mais persistante. C’est pourquoi ils sont déjà utilisés, bien qu’alimentés par des panneaux solaires.
Le principal avantage de l’énergie nucléaire est son évolutivité et son indépendance vis-à-vis du soleil. Au plus profond du système solaire externe, l’énergie solaire est faible, ce qui rend les RTG essentiels pour de nombreuses missions. Le réacteur du SR1 Freedom produirait dix à cent fois plus de puissance que les RTG actuels, permettant des temps de trajet plus rapides et des charges utiles plus lourdes. Ceci est crucial pour les missions avec équipage vers Mars, où la protection contre les radiations et le maintien de la vie nécessitent une puissance importante.
Sécurité et risques : un héritage de controverse
L’utilisation de matières nucléaires dans l’espace n’est pas sans risque. La mission Cassini-Huygens de 1997 a fait face à des protestations concernant le potentiel de contamination radioactive lors d’un accident de lancement. La NASA a atténué ces inquiétudes en enfermant les RTG au plutonium dans un blindage robuste, mais des accidents peuvent survenir.
Les réacteurs à fission introduisent un nouveau niveau de complexité. Même si la conception du SR1 Freedom inclut des dispositifs de sécurité comme une longue flèche pour isoler le réacteur, la perspective d’une panne du réacteur en orbite ou sur une autre planète soulève de sérieuses inquiétudes en matière de contamination. Les déchets de la fission nucléaire sont toxiques et un atterrissage forcé pourrait laisser une cicatrice radioactive durable sur Mars ou sur un autre corps céleste.
Échecs passés et perspectives d’avenir
La NASA a déjà tenté la propulsion nucléaire électrique. La mission SNAP-10A de 1965 a fait fonctionner avec succès un réacteur nucléaire dans l’espace pendant 43 jours avant un dysfonctionnement. Cependant, les projets ultérieurs, comme DRACO, ont été abandonnés en raison d’obstacles techniques et de contraintes budgétaires.
Aujourd’hui, alors que les sociétés spatiales privées réduisent les coûts de lancement et que l’intérêt pour les missions interplanétaires en équipage a renouvelé, la NASA semble déterminée à revisiter l’énergie nucléaire. En cas de succès, SR1 Freedom pourrait ouvrir une nouvelle ère d’exploration de l’espace lointain. Mais l’histoire suggère que des défis technologiques et réglementaires subsistent, ce qui rend l’objectif de lancement de 2028, au mieux, ambitieux.
En fin de compte, le pari nucléaire de la NASA est un pari à gros enjeux sur une technologie qui a beaucoup promis mais qui a peu apporté pendant plus d’un demi-siècle. La différence cette fois-ci dépend de la capacité à surmonter les échecs passés et à gérer les problèmes de sécurité complexes liés à l’envoi d’un réacteur nucléaire dans le cosmos.
