Les différentes technologies nucléaires devraient faciliter la conquête spatiale en raccourcissant considérablement les temps de trajets. Une division de l'innovation de l'armée américaine vient de passer contrat avec deux entreprises spécialisées dans la fission et la fusion nucléaire pour tester des systèmes de propulsion nucléo-thermique.
Le 17 mai 2022, Ultra Safe Nuclear et Avalanche Energy, deux entreprises de la filière du nucléaire ont signé un contrat avec la Defense Innovation Unit (DIU), l'équivalent américain de l'Agence Innovation Défense. L'objectif est de développer des prototypes de véhicules spatiaux à propulsion nucléo-thermique qui seront testés en orbite en 2027.
Les technologies des deux entreprises reposent sur le même principe pour générer de la poussée, à savoir chauffer un gaz, souvent du dihydrogène ou de l'ammoniac, qui va se détendre et sera éjecté de la fusée. L'approche des deux entreprises pour générer de la chaleur est différente. Ultra Safe Nuclear prévoit pour son prototype EmberCore un réacteur à fission à uranium très enrichi (20 %). Orbitron, le véhicule spatial d'Avalanche Energy, s'appuiera sur la fusion par confinement magnétique, une technologie moins aboutie que la précédente.
Diminuer les temps de trajets spatiaux
La propulsion nucléo-thermique présente l'intérêt de doubler l'impulsion spécifique* du véhicule spatial, l'équivalent de diviser par deux sa consommation en carburant pour une voiture. Cette méthode de propulsion ne se fait pas au détriment de la poussée puisqu'elle est similaire aux systèmes chimiques. La propulsion nucléo-thermique permettrait ainsi de diviser par deux la durée du trajet pour Mars, prenant actuellement six à neuf mois. Le rayonnement spatial étant de 1,85 mSv/jour, ce raccourcissement diminuerait grandement la dose équivalente reçue par les astronautes,
La DIU n'est pas la seule instance américaine à s'intéresser à la propulsion nucléo-thermique. Tout d'abord la Nasa qui a demandé au congrès un budget de 15 millions de dollars pour 2023 afin de développer cette technologie. Ensuite la Darpa, l'équivalent américain de la Direction générale de l'armement (DGA), a annoncé le 4 mai 2022 vouloir designer et construire un prototype qui sera testé en orbite en 2026. La Nasa avait déjà travaillé sur un projet de propulsion nucléo-thermique nommé Nerva et avait réalisé des essais au sol dans la fin des années 60. Au regard de l'intérêt des États-Unis pour l'exploration martienne, tout porte à croire que cette conquête sera nucléaire.
*Durée pendant laquelle un kilogramme de propergol produit une poussée de 9,81N, se mesure en secondes