Les nouvelles idées de propulsion pour se déplacer dans l’espace semblent être un sou une douzaine récemment. Outre l’argument typique entre les voiles solaires et la propulsion chimique, il existe une troisième voie potentielle – un moteur de fusée nucléaire.
Bien que nous en ayons déjà discuté ici à Universe Today, l’Institute of Advanced Concepts de la NASA a accordé une subvention à une société appelée Positron Dynamics pour le développement d’un nouveau type de moteur de fusée à fragments de fission nucléaire (FFRE). Il pourrait trouver l’équilibre entre la puissance des moteurs chimiques et la longévité des voiles solaires.
Les FFRE ne sont pas un nouveau concept en soi, mais beaucoup ont d’énormes obstacles techniques à surmonter avant de pouvoir être considérés comme utiles. Leurs avantages, tels qu’une impulsion spécifique élevée et une densité de puissance extrêmement élevée, sont compensés par leurs inconvénients, tels que la nécessité d’une forme compliquée de lévitation du plasma.
Positron Dynamics espère faire pencher la balance en utilisant deux percées distinctes dérivées d’autres domaines de recherche. La première approche novatrice consisterait à placer la matière fissile dans un aérogel ultraléger. La seconde serait de mettre en œuvre un aimant supraconducteur pour contenir ces particules de fission.
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Les FFRE utilisent essentiellement le même processus nucléaire qui alimente les centrales nucléaires génératrices d’énergie sur Terre. Cependant, au lieu de générer uniquement de l’électricité, ils génèrent également une poussée et une très grande quantité de poussée.
Cependant, il n’est pas pratique d’envoyer une barre entière de combustible à l’uranium, comme celui utilisé dans les réacteurs à fission ici sur Terre, dans l’espace.
L’intégration du carburant lui-même dans l’une des substances humaines connues les plus légères résout ce problème.
Les aérogels sont des matériaux extraordinairement aérés qui semblent éthérés lorsque quelqu’un les tient, comme ils le sont dans l’image principale ci-dessus. L’incorporation de particules de combustible pour la réaction de fission serait un moyen pratique de maintenir le combustible ensemble tout en permettant à la structure globale d’être suffisamment légère pour être soulevée en orbite.
Cependant, la structure des aérogels eux-mêmes ne ferait pas grand-chose pour contenir les fragments de fission lorsqu’ils se désagrègent. Pour ce faire, il faudrait une force extérieure massive, c’est là que l’aimant supraconducteur entre en jeu.
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Les aimants supraconducteurs sont généralement utilisés dans les usines de fusion expérimentales, où ils sont utilisés pour contenir le plasma nécessaire pour chauffer le combustible de fusion mais qui, autrement, détruirait tout matériau normal. Compte tenu de tout l’intérêt suscité ces derniers temps par la recherche sur la fusion, les aimants de haute puissance ont également fait l’objet d’une attention particulière.
En ajouter un à un FFRE permettrait aux ingénieurs de canaliser tous les fragments de fission dans la même direction, les transformant ainsi en un vecteur de poussée. Il a l’avantage supplémentaire de ne pas permettre aux fragments de détruire également d’autres parties du moteur.
Jusqu’à présent, tout cela est très théorique, car il reste encore beaucoup d’obstacles à surmonter. Mais c’est exactement à cela que sert le NIAC – financer des projets en phase de démarrage et tenter de les dérisquer.
Peut-être qu’un jour les FFRE pourront atteindre ce point idéal de vitesse et d’efficacité énergétique dont rêvent tant de spécialistes des fusées.
Cet article a été initialement publié par Universe Today. Lire l’article d’origine.
