L’énergie solaire a été l’option incontournable pour la plupart des missions spatiales, mais quelle pourrait être la future source d’énergie au-delà de la Terre?
En août, l’administrateur par intérim de la NASA, Sean Duffy, a annoncé son intention d’installer un réacteur nucléaire sur la surface lunaire d’ici 2030. Cette décision est encadrée dans le cadre d’une nouvelle course spatiale avec la Chine pour sécuriser les régions lunaires riches en ressources.
Pendant ce temps, la Chine a lancé le projet international de la station de recherche Lunar (ILRS) en 2017. Cette station, construite grâce à la collaboration mondiale, comprendra une source d’énergie probablement propulsée par l’énergie nucléaire.
À ce jour, l’ILRS a déjà attiré plus de 50 institutions internationales, notamment celles d’Afrique, d’Asie et d’Europe, reflétant sa philosophie inclusive «Construction conjointe et avantages partagés».
À quel point est-il possible de construire des réacteurs sur la lune, et qu’est-ce que cela pourrait signifier pour les ambitions d’espace plus profondes de l’humanité?
La surface de la lune est d’environ 37,9 millions de kilomètres carrés, comparable à la surface terrestre totale de la Terre.
La plupart des bases lunaires prévues à ce jour sont situées près des pôles de la lune, en particulier dans les régions à la lumière du soleil presque constant pour la puissance et l’accès aux cratères qui contiennent de la glace d’eau vitale. Les poteaux offrent également des avantages uniques pour maintenir des températures stables. Cependant, il existe des domaines d’une plus grande signification scientifique.
« D’après la recherche scientifique, nous devons mettre en place une base près de l’équateur et dans d’autres régions à basse altitude », a déclaré Yang Yuguang, président du comité des transports spatiaux de la Fédération astronautique internationale.
Ces zones ont généralement une concentration élevée de ressources comme l’hélium-3 dans le sol lunaire à des fins minières. Il fera face aux changements les plus spectaculaires entre la chaleur intense pendant la journée lunaire et le froid extrême pendant la nuit lunaire qui dure 14 jours – les panneaux solaires sont hors de l’option.
« Mais, nous avons un autre choix », a déclaré Yang, « l’énergie nucléaire ».
Il a ajouté qu’il est également beaucoup plus puissant que les panneaux solaires en termes d’efficacité de transmission d’énergie, avec une alimentation électrique allant jusqu’à un million de kilowatts.
L’énergie nucléaire dans l’espace n’est pas une nouvelle idée. Depuis les années 1960, les États-Unis et l’Union soviétique s’appuient sur des générateurs de radio-isotopes qui utilisent de petites quantités d’éléments radioactifs – un type de combustible nucléaire – pour alimenter les satellites, Mars Rovers et les sondes Voyager.
Les Nations Unies reconnaissent également que l’énergie nucléaire peut être essentielle pour les missions où l’énergie solaire est insuffisante. Cette résolution établit des lignes directrices pour la sécurité, la transparence et la consultation internationale.
L’établissement d’une centrale nucléaire sur la lune présente des défis intimidants de sécurité, en particulier pendant le lancement, le transfert orbital et l’atterrissage des matières radioactives.
« Jusqu’à aujourd’hui, personne ne peut dire que leur fusée est 100% fiable », a déclaré Yang.
Toute échec au cours de ces étapes pourrait entraîner une grave contamination radioactive.
L’histoire offre des rappels qui donnent à réfléchir. La mission du Kosmos 367 de l’Union soviétique en 1970, qui a tenté de placer un satellite à propulsion nucléaire en orbite, s’est terminée par une défaillance de lancement catastrophique qui a détruit son réacteur embarqué. Les incidents ultérieurs, notamment la réintégration incontrôlée de Kosmos 954 au Canada en 1978 et le crash de Kosmos 1402 en 1983, ont souligné les risques persistants de manipulation des réacteurs nucléaires dans l’espace.
« L’énergie nucléaire d’origine spatiale est extrêmement importante pour nos futures ambitions spatiales », a déclaré Yang.
Outre les bases lunaires, Yang pense que nous allons « tôt ou tard … mettre en place une base permanente sur la surface martienne ».
Pour un séjour à long terme et une exploration scientifique sur Mars, l’énergie nucléaire est plus idéale, étant donné les tempêtes de poussière à l’échelle de la planète de plusieurs semaines qui enveloppent souvent la gigantesque planète rouge.
D’autres organismes célestes du système solaire extérieur méritent d’être explorés à travers des missions orbitales et des débarquements.
« Une tâche importante pour nos scientifiques est de trouver les traces ou les preuves des formes de vie dans d’autres organismes célestes du système solaire », a déclaré Yang.
Yang note que la possibilité existe sur Mars, ainsi que sur le Titan de la lune de Saturne et les lunes de Jupiter, qui seraient de vastes océans sous leurs surfaces glacées.
« Si nous voulons explorer ces corps célestes, nous avons besoin d’énergie nucléaire », a-t-il déclaré.
Yang espère également explorer Uranus et Neptune avec des missions possibles au cours de ce siècle.
