Quelle est la chose la plus importante dont vous avez besoin pour vivre et travailler sur la Lune ? Pouvoir. Pour le prochain programme Artemis de la NASA, l’alimentation en énergie des bases lunaires est une priorité absolue. C’est pourquoi l’agence a créé son projet Fission Surface Power. L’idée est de développer des concepts pour un petit réacteur nucléaire à fission afin de produire de l’électricité sur la surface lunaire.
Le projet vient de terminer sa phase initiale (qui a débuté en 2022), qui consistait en trois contrats de 5 millions de dollars avec des partenaires commerciaux pour développer des conceptions de réacteurs à fission. La NASA a sélectionné Lockheed Martin à Bethesda, MD, Westinghouse de Cranberry, PA, et IX de Houston, Texas chacun pour un prix de phase 1 de 12 mois afin de développer davantage les conceptions préliminaires. Chaque partenaire a été chargé de proposer une conception du réacteur et des systèmes de conversion d’énergie, de rejet de chaleur, ainsi que de gestion et de distribution d’énergie. Bien entendu, les partenaires devaient fournir une estimation des coûts de leurs systèmes et de leurs plans de développement. Le but ultime était de créer un système capable de soutenir les bases lunaires pendant une décennie. Les conceptions serviraient également de voie à la planification et à la construction de systèmes similaires sur Mars.
Les systèmes électriques font la différence entre le succès et l’échec de n’importe quelle mission. Pour la Lune et Mars, c’est la différence entre la vie et la mort. L’énergie nucléaire est la voie la plus susceptible de répondre aux besoins énergétiques à long terme. “Une démonstration d’une source d’énergie nucléaire sur la Lune est nécessaire pour montrer qu’il s’agit d’une option sûre, propre et fiable”, a déclaré Trudy Kortes, directrice du programme des missions de démonstration technologique au sein de la direction des missions de technologie spatiale de la NASA au siège de la NASA à Washington. “La nuit lunaire est un défi d’un point de vue technique, donc disposer d’une source d’énergie telle que ce réacteur nucléaire, qui fonctionne indépendamment du Soleil, est une option permettant d’explorer à long terme et les efforts scientifiques sur la Lune.”
Pourquoi des réacteurs à fission ?
Soyons réalistes : vivre et travailler sur la Lune présente de nombreux défis. Une énergie sûre et propre aide à surmonter bon nombre des dangers auxquels les explorateurs lunaires seront confrontés. L’énergie solaire fournit une source d’énergie fiable pour faire fonctionner les choses. Mais au moins la moitié du temps, les réseaux électriques solaires seront dans l’obscurité pendant la nuit lunaire. Cela ne veut pas dire que l’énergie solaire ne sera pas utilisée. Mais il est important d’avoir une autre source d’alimentation. C’est là que les réacteurs à fission s’avèrent utiles.
Des centrales nucléaires à fission comme celles-ci pourraient permettre une exploration à long terme de la Lune pour les humains et les sondes robotiques. Crédit : NASA
La NASA et d’autres agences pourraient installer des réacteurs nucléaires dans des endroits qui passent leur temps dans l’ombre partielle ou totale. Dans de nombreux cas, sur site des réservoirs de glace existent dans les mêmes régions. L’avantage des réacteurs nucléaires est qu’ils peuvent fonctionner à plein temps, qu’il y ait ou non du soleil. C’est un gros plus pour les besoins en énergie pendant la nuit lunaire qui dure 14 nuits.
Notez que la NASA ne dit pas que SEULS des générateurs de fission nucléaire seront utilisés sur la Lune. Une combinaison d’installations solaires et nucléaires répondra probablement aux besoins en électricité des habitats et des laboratoires scientifiques.
Spécifications des réacteurs pour la Lune et au-delà
Dans sa demande de travaux supplémentaires sur la conception, la NASA souhaitait voir des plans de réacteurs qui dureraient au moins une décennie sans intervention humaine. Cela réduit toute menace liée à une exposition accidentelle aux radiations et permet aux explorateurs lunaires de se concentrer sur leurs tâches scientifiques et d’exploration principales.
Les spécifications de conception du réacteur précisent qu’il mesurera moins de six tonnes et produira 40 kilowatts de puissance. C’est suffisant pour démontrer la capacité du système et fournir de l’énergie aux habitats, aux réseaux et aux expériences scientifiques. Si vous installiez le même réacteur sur Terre dans un quartier typique, il suffirait à alimenter 33 foyers.
L’agence a conçu les exigences pour qu’elles soient ouvertes et flexibles afin que chaque entreprise puisse se sentir libre d’explorer de nouvelles directions en ce qui concerne les conceptions qu’elle soumet. « Il y avait une bonne variété d’approches ; ils étaient tous très différents les uns des autres », a déclaré Lindsay Kaldon, chef de projet Fission Surface Power au Glenn Research Center de la NASA à Cleveland. «Nous ne leur avons pas imposé volontairement beaucoup d’exigences, car nous voulions qu’ils sortent des sentiers battus.»
Grâce aux commentaires des partenaires commerciaux, la NASA commence à travailler sur une sollicitation de phase 2 pour 2025. Après cela, l’agence s’attend à la livraison d’un système destiné à être utilisé sur la Lune au début des années 2030. Dans un avenir lointain, après que les systèmes auront subi leur « baptême du feu » sur la Lune, la NASA reconcevoira probablement un réacteur à fission nucléaire spécifiquement pour une utilisation sur Mars.
Pour plus d’informations
Le projet Fission Surface Power de la NASA dynamise l’exploration lunaire
Projet d’énergie de surface de fission de la NASA
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2024-02-05 23:44:39
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