Mars en 45 jours seulement ? La NASA étudie le concept de système de propulsion pour un transit rapide
Un financement exploratoire a été accordé à une nouvelle combinaison de méthodes de propulsion qui permettrait aux futures missions d’atteindre Mars en moins de sept semaines.
Le programme NIAC (Innovative Advanced Concepts) de la NASA fournit des fonds exploratoires à des concepts technologiques qui seraient immensément importants s’ils fonctionnaient, mais qui ont un long chemin à parcourir avant d’être viables. Parmi les candidats de cette année, l’idée qui présente le plus grand potentiel est probablement celle qui permettrait d’envoyer des astronautes sur Mars en 45 jours. À titre de comparaison, il a fallu à Persévérance 203 jours (presque sept mois).
Le professeur Ryan Gosse, de l’université de Floride, appelle son idée “Bimodal NTP/NEP with a Wave Rotor Topping Cycle” (NTP/NEP bimodale avec un cycle d’écrasement du rotor) dans une brève description sur un blog de la NASA. NTP/NEP signifie ici propulsion nucléaire thermique/propulsion nucléaire électrique, deux idées pour les vols spatiaux qui existent depuis un certain temps mais qui pourraient permettre de réduire considérablement le temps nécessaire aux humains pour se rendre sur Mars lors de futures missions.
Les détails sont rares, mais ce n’est pas inhabituel pour les subventions de phase I comme celle que Gosse a reçue. Avec seulement 12 500 dollars, l’argent sera loin d’être suffisant pour lui permettre de construire un prototype, et encore moins un vaisseau spatial fonctionnel. En revanche, il donnera à Gosse une chance de développer le concept jusqu’à un point où il pourra concourir pour des phases ultérieures ou d’autres sources de financement.
Bien que les instruments de nombreux vaisseaux spatiaux aient été alimentés par la désintégration radioactive, ils ont compté sur la propulsion chimique conventionnelle pour leur donner l’élan nécessaire à leur voyage vers leurs cibles. En théorie, il y a de grands avantages à utiliser l’énergie nucléaire à la place, notamment en réduisant les charges de carburant. La propulsion nucléaire-thermique chauffe un agent propulsif, tel que l’hydrogène liquide, jusqu’à ce qu’il se transforme en plasma, qui s’échappe par une tuyère, en s’appuyant sur la troisième loi de Newton pour envoyer le vaisseau dans l’autre direction.
La propulsion nucléaire-électrique, quant à elle, utilise l’énergie produite par le réacteur pour alimenter un propulseur ionique.
Schéma d’un NTP/NEP bimodal avec un cycle d’écrêtage à rotor ondulé. L’inventeur a reçu des fonds de la NASA pour prouver qu’il peut nous emmener sur Mars en 45 jours. Crédit image : Ryan Gosse
Plutôt que de considérer ces technologies comme concurrentes, Gosse pense qu’elles peuvent être combinées à l’aide d’un “rotor à ondes pour découpler [le] réacteur du gaz moteur”, afin de produire 1 800 à 4 000 secondes d’impulsion spécifique (lsp), tout en évitant les limites des rapports masse/puissance dont souffrent actuellement les NEP. Les fusées chimiques existantes produisent environ 450 secondes d’impulsion spécifique, donc si Gosse a raison, il s’agit d’un changement radical dans ce qui est possible.
Pour les missions robotiques, le temps nécessaire pour atteindre Mars est une considération mineure, mais c’est peut-être le principal obstacle à l’envoi d’êtres humains sur cette planète. Les astronautes devront tout supporter, de l’exposition aux radiations à l’ennui en passant par la fonte musculaire, au cours de missions qui devraient durer au moins six mois à l’aller comme au retour. Le simple fait de stocker suffisamment de nourriture contribuerait fortement au poids de la mission, et donc à son coût.
Parmi les autres concepts ultra-ambitieux qui ont obtenu un financement de phase I lors de ce tour, citons une idée pour fabriquer des miroirs de télescope dans l’espace, en évitant le goulot d’étranglement imposé par les lancements, un pipeline pour acheminer l’oxygène du pôle sud de la Lune vers les futures bases, plutôt que de transporter des réservoirs de gaz comprimé, et une sonde à propulsion nucléaire pour accéder aux océans intérieurs de lunes glacées comme Europe.
Source : IFLScience – Traduit par Anguille sous roche
Toutes ces simagrées basées sur des moyens chimiques conventionnels sont une perte de temps. La vérité du futur est ailleurs, dans la manipulation de l’espace-temps, qui mettrait Mars à quelques heures ou quelques minutes. Des pistes existent basées sur la génération d’une bulle spatio-temporelle entourant l’engin spatial dans laquelle le temps est ralenti pour accélérer la vitesse.