Le nouveau réacteur nucléaire spatial de la Chine changera à jamais l'exploration spatiale

Selon vous, qui est actuellement le roi de l'espace ? LA NASA ? SpaceX ? Peut-être même Blue Origin ? 


Bientôt, ce pourrait n'être aucun d'entre eux. La Chine a récemment annoncé qu'elle avait approuvé un réacteur nucléaire spatial qui peut être utilisé à la fois pour l'alimentation opérationnelle et la propulsion. De plus, il est suffisamment puissant pour alimenter la Station spatiale internationale par dix fois. Cette puissance démente, associée aux projets spatiaux à venir et aux ambitions colossales de la Chine, pourrait la voir se hisser au sommet de la hiérarchie spatiale. Mais un réacteur nucléaire peut-il vraiment leur permettre de rivaliser avec la NASA ?

Le réacteur en question est connu sous le nom de HELSINKI. Il a été conçu en 2019 et a récemment passé une évaluation complète de ses performances. Cela signifie qu'il fonctionne comme prévu et qu'il répond aux spécifications de la Chine. Avec un rendement énorme de 1 MW, il sera l'une des sources d'énergie les plus puissantes de l'industrie spatiale, ce qui inquiète de nombreux membres de la NASA. Mais pourquoi ?

Eh bien, ni la NASA, ni aucune autre agence spatiale n'a accès à une telle technologie. Elles comptent sur les cellules solaires ou les GTR (Générateur thermoélectrique à radioisotope) pour alimenter leur station spatiale, leurs satellites, leurs sondes et leurs missions avec équipage. Ces deux solutions fournissent une énergie de faible puissance et de longue durée, mais elles présentent de sérieux inconvénients. Par exemple, l'énergie solaire produit de maigres quantités d'énergie, qui s'aggravent à mesure que l'on s'éloigne du Soleil, ce qui rend l'exploration de l'espace lointain difficile. C'est là que les GTR entrent en jeu. Ils utilisent la chaleur des matériaux en décomposition radioactive pour créer de l'énergie et peuvent produire de l'énergie pendant des décennies (les sondes Voyager et New Horizons utilisent toutes deux des GTR). Mais là encore, ils ne produisent qu'une faible quantité d'énergie et laissent échapper tellement de radiations qu'ils ne sont pas adaptés aux missions avec équipage.

Ce sont tous les problèmes qu'un réacteur nucléaire permettrait de résoudre. Ils peuvent produire de grandes quantités d'énergie pendant de longues périodes, ce qui ouvre un tout nouveau monde de possibilités opérationnelles, notamment la propulsion électrique nucléaire et les orbites complexes, les expériences de haute puissance en zéro-g, et même les bases lunaires et les vols spatiaux habités de longue durée. Mais la conception d'un réacteur nucléaire suffisamment sûr pour ces projets est difficile. Que se passe-t-il si le véhicule de lancement explose ? Vous devez vous assurer que le combustible nucléaire n'est pas répandu sur une grande surface. Et si le réacteur se grippe dans l'espace ? Vous devez vous assurer qu'il ne fond pas et ne tue pas l'équipage. Et si un atterrisseur qui en est équipé s'écrase ? Vous devez vous assurer de ne pas contaminer le monde sur lequel il s'est posé.

C'est pourquoi la NASA ne dispose pas encore d'un réacteur nucléaire adapté à l'espace, le défi technique étant trop laborieux pour elle. Elle en aura bientôt un, car la nouvelle mission Artemis commande un réacteur à un large éventail d'entreprises privées. Mais la NASA pourrait ne pas recevoir cette source d'énergie cruciale avant la fin de la décennie, et il semble probable que la Chine la devance dans ce domaine.

Que vont-ils donc faire de cette technologie ? La Chine se montre très publique quant à ses ambitions spatiales, et ce réacteur semble être au cœur de ses plans. Ils ont déjà leur propre station spatiale, qui est presque terminée, et comme l'ISS, elle sera axée sur les expériences scientifiques. La possibilité de puiser dans de vastes quantités d'énergie permettra à cette station de mener des expériences que l'ISS ne pourrait tout simplement pas réaliser.

Ils veulent également mener des missions de retour d'échantillons du pôle sud lunaire et d'un astéroïde. De plus, la mission de retour d'échantillons d'astéroïdes devra ensuite trouver et observer une comète de près pendant une longue période. Cette mission sur les astéroïdes et les comètes nécessitera de grandes quantités d'énergie pendant des années pour réaliser une telle manœuvre, ce qu'un puissant réacteur nucléaire couplé à un propulseur ionique pourrait facilement gérer.

Il y a aussi la mission prévue vers Neptune et les missions interstellaires de type Voyager. Leur mission vers Neptune sera similaire à la mission Juno de la NASA vers Jupiter et explorera les conditions météorologiques, la composition et les nombreuses lunes de la géante de glace. Mais contrairement à Juno, cette mission ne pourra pas être alimentée par l'énergie solaire car elle est trop éloignée du Soleil. De plus, la sonde aura besoin de beaucoup de poussée pour ralentir et se mettre en orbite autour de Neptune. Là encore, un réacteur nucléaire peut alimenter une telle sonde et fournir une poussée en alimentant un puissant propulseur en fer.

Il en va de même pour leur mission interstellaire. Voyager 1 a mis près de 40 ans à sortir du système solaire, mais c'est parce qu'elle n'a pas été propulsée pendant cette période. Au lieu de cela, il a dérivé à une vitesse constante. En revanche, la mission chinoise pourrait arriver à destination beaucoup plus rapidement en utilisant son réacteur nucléaire pour alimenter un propulseur ionique. Ces réacteurs devraient pouvoir fonctionner pendant plus de 25 ans à pleine puissance, et les propulseurs ioniques peuvent produire d'énormes changements de vitesse au fil du temps (appelés impulsions). Ainsi, leur mission pourrait accélérer pendant des décennies et atteindre des vitesses jamais vues auparavant, ce qui nous permettrait d'explorer les profondeurs de l'espace d'une manière que nous n'aurions jamais pu imaginer auparavant.

Mais tout n'est pas rose. La NASA a accusé la Chine de mener un programme spatial militaire visant à prendre le contrôle de zones critiques comme certaines parties de la Lune. Non seulement cela viole les traités spatiaux, mais cela pourrait également menacer l'avenir de la NASA et d'autres agences spatiales, car ces zones clés présentent un grand intérêt scientifique et pourraient un jour avoir une valeur économique. Si la Chine dispose d'un réacteur nucléaire d'une puissance de 1 MW, elle pourrait facilement envoyer des missions agressives vers ces endroits et les défendre. 

Chacune de ces missions nécessite un réacteur nucléaire pour les alimenter. Les autres technologies ne peuvent tout simplement pas fournir assez d'énergie. Cela signifie qu'à l'heure actuelle, la NASA ne peut même pas envisager de tels projets, alors que la Chine a la voie libre pour réussir. Même si les missions Artemis et le JWST ont des années d'avance sur tout ce que possède la Chine, la NASA est en fait en mode de rattrapage.

Pour la première fois depuis les années 50, la NASA est à la traîne.

Nous entrons dans une nouvelle ère de l'exploration spatiale. La Chine a l'avantage de départ, et son réacteur HELSINKI semble être le premier à aller dans l'espace, mais la NASA aura bientôt le sien, et une fois que ce sera fait, cela pourrait déclencher une course à l'espace pour revendiquer des parties du système solaire. On pourrait se souvenir de cette nouvelle ère comme d'une découverte scientifique incroyable ou comme d'un moment où les humains ont emporté avec eux dans les étoiles leurs petites querelles pour savoir à qui appartient telle ou telle parcelle de terre. Seul le temps nous le dira.


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