La NASA et l’énergie nucléaire

novembre 2016

L’histoire de l’énergie nucléaire de la NASA commence dans les années 1960 lorsque la marine des É.-U. lance un satellite de navigation alimentée par l’énergie nucléaire.

La capacité de l’énergie nucléaire de résister aux conditions extrêmes fait d’elle une partie importante des missions spatiales, y compris la mission Mars2020. Le prochain voyage à la planète rouge a comme but de ramener des échantillons de roche et d’explorer l’atmosphère de Mars pour déterminer son habitabilité pour les humains.

La NASA a récemment souligné l’importance de l’énergie nucléaire en déclarant : « Mars, Vénus, Jupiter, Europa, Saturne, Titan, Uranus, Neptune, la lune, les astéroïdes et des comètes. Des générateurs radioisotopiques (RPS) peuvent beaucoup aider ces missions à devenir une réalité ou les faciliter de manière substantielle ».

Par le processus naturel de décomposition, les isotopes produisent une énorme quantité de chaleur. Dans le cas d’un RPS, l’isotope plutonium-238 se décompose et la chaleur est transformée en électricité, qui à son tour est utilisée pour alimenter le voyage à travers l’espace. Le plutonium-238 est un élément artificiel avec une demi-vie de 88 ans. La longévité de l’énergie nucléaire fait du RPS une source d’énergie idéale et fiable, même dans les circonstances les plus sévères.

L’environnement exigeant comprend des températures extrêmes qui ne sont pas connues sur terre. La lune en est un exemple. Les températures sur la surface de la lune peuvent varier entre 125 degrés Celsius et -175 degrés. Un autre défi pour le voyage dans les endroits les plus reculés du système solaire, comme la mission New Horizons, est de faire de la recherche dans le noir. Il faut une source d’énergie qui peut toujours fonctionner sans l’énergie du soleil.

Pour les missions à Mars, un important facteur dans la sélection de l’énergie est la poussière. Durant les tempêtes de poussière infâmes, la planète rouge peut soulever pendant des semaines de la poussière qui, selon la NASA, couvre des espaces de la taille d’un continent.

L’énergie nucléaire à l’avantage aussi d’être compacte.

« L’équipement solaire est trop gros. De plus, nous avons appris que la poussière de l’atmosphère de Mars s’accumule sur les cellules solaires.  Alors, à moins qu’il y ait des tempêtes pour enlever la poussière, les piles se déchargeront et la mission sera un échec », souligne Dr Ralph McNutt, chercheur principal pour le New Horizons Pluto Energetic Particle Spectrometer Science Investigation (PEPSSI) du laboratoire de physique appliquée de l’université John Hopkins à Laurel, Maryland. « Il faut de l’énergie nucléaire pour avoir des rovers sur Mars et faire une collecte de données précise ainsi que pour enquêter la lune dans le noir complet ».

La taille compacte n’est pas seulement un avantage, mais est nécessaire lors du travail dans l’espace. La théorie de relativité de Einstein (E=Mc2) dit essentiellement que plus la distance est grande, plus de vitesse est nécessaire. Par conséquent, la masse de l’objet qui voyage doit diminuer.

Le rover pour Mars2020 aura environ la taille d’une voiture et mesurera un peu plus de 2 mètres en hauteur. La mission MARS2020 alimentée par l’énergie nucléaire sera lancée durant l’été de 2020 et pourrait offrir de nouveaux indices sur une vie antérieure sur cette planète pas si lointaine.