Actuellement, envoyer des astronautes sur Mars nécessite des missions qui durent plusieurs mois, lancées à des périodes spéciales pour éviter les nombreux risques associés à de longs voyages dans l'espace. Cependant, une solution prometteuse pourrait réduire considérablement ce temps de trajet grâce à des technologies nucléaires de pointe.

Traditionnellement, les missions spatiales vers Mars reposent sur des fusées à propulsion chimique. Bien que cette technologie ait prouvé son efficacité, comme lors des missions lunaires, elle impose une limite de temps importante : environ six à neuf mois sont nécessaires pour atteindre la planète rouge, ce qui pose un défi énorme au niveau des ressources et de la sécurité des astronautes.

À cette cadence, Mars pourrait devenir une barrière au-delà de laquelle l'exploration humaine deviendrait pratiquement impossible. La solution : des moyens de transport plus rapides et moins gourmands en carburant. La réponse pourrait se trouver dans le nucléaire.

Deux approches nucléaires révolutionnaires

L’idée de propulsion nucléaire n'est pas nouvelle. Depuis les années 50, la NASA et le programme spatial soviétique ont exploré divers concepts, mais sans réaliser des avancées significatives. Il existe principalement deux types de propulsion nucléaire : la propulsion nucléaire thermique (NTP) et la propulsion nucléaire électrique (NEP).

La propulsion nucléaire thermique utilise un réacteur nucléaire pour générer de l'hydrogène gazeux ionisé qui, via un moteur-fusée, produit une poussée considérable. De son côté, la propulsion nucléaire électrique, qui utilise des moteurs à effet Hall, génère une poussée plus douce mais sur de longues périodes, propulsant par exemple du xénon ionisé.

Les deux technologies présentent leurs avantages et inconvénients, ce qui a conduit les chercheurs à considérer des systèmes de propulsion bimodale, combinant le meilleur des deux mondes.

Vers Mars en seulement 45 jours !

Dans cette optique, la NASA a récemment relancé son programme nucléaire avec un objectif ambitieux : réduire le temps de voyage vers Mars à seulement 45 jours !.

Lors de la phase 1 du programme NASA Innovative Advanced Concepts (NIAC) pour 2023, un concept révolutionnaire a été sélectionné, développé par le professeur Ryan Gosse de l’Université de Floride. Ce système de propulsion bimodale, utilisant un « cycle de topping du rotor à ondes », représente une avancée significative, intégrant un réacteur NERVA à noyau solide, capable de fournir une impulsion spécifique de 900 secondes - le double des performances des fusées chimiques actuelles.

Cette technologie fait appel à un compresseur à ondes de pression, qui utilise des ondes produites par les réactions pour optimiser la compression de l'air. Grâce à une combinaison astucieuse de la propulsion thermique et électrique, les niveaux de poussée pourraient atteindre des performances exceptionnelles, permettant d'envisager des voyages vers Mars plus rapides et plus efficaces.

Une nouvelle ère pour l'exploration spatiale

Alors que les investissements dans les technologies spatiales continuent d'augmenter, et avec le soutien croissant de l'agence spatiale américaine et d'autres acteurs internationaux, l'horizon de nos aspirations martiennes s'éclaircit. Si les projets de propulsion nucléaire réussissent, nous pourrions bien être à l'aube d'une nouvelle ère pour l'exploration humaine de l'espace. Quel avenir s'annonce pour l'humanité sur Mars ? L'excitation est palpable alors que nous nous rapprochons de cette réalité !