Comment la propulsion alimentée par la fission peut-elle aider à faire progresser l'exploration de l'espace profond, en particulier aux planètes extérieures comme Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune? C'est ce qu'une étude récente présentée lors de la 56e conférence lunaire et des sciences planétaires (LPSC 2025) espère s'adresser à une paire de chercheurs en Inde a étudié le financier, la logistique et la fiabilité de l'utilisation de la puissance de fission pour de futures missions d'espace foncé. Cette étude a le potentiel d'aider les scientifiques, les ingénieurs et les futurs astronautes à développer des technologies de nouvelle génération alors que l'humanité continue d'étendre sa présence dans l'espace.
Ici, Universe aborde aujourd'hui cette recherche incroyable avec la Malaisie Kumar Biswal, qui est le fondateur et PDG d'Aceleron Aerospace à Bangalore, en Inde, concernant la motivation derrière l'étude, les plats à emporter importants et l'exploration d'autres systèmes étoiles. Par conséquent, quelle a été la motivation derrière l'étude?
« La principale motivation pour cette étude a été la réalisation croissante que nos systèmes actuels de propulsion et d'énergie – en particulier chimique et solaire – ne sont pas suffisants pour les missions de longue durée ou de l'espace profond », a déclaré Biswal à l'univers aujourd'hui. «Alors que nous repoussons les limites de l'exploration vers Mars, les planètes extérieures et même l'espace interstellaire, nous avons besoin de systèmes électriques qui sont non seulement fiables mais aussi capables de fournir une énergie soutenue pendant des décennies.
« L'énergie nucléaire, en particulier les systèmes basés sur les fissions, offre une solution avec sa densité d'énergie élevée et son indépendance par rapport à la lumière du soleil. Notre objectif était d'explorer comment ces technologies pourraient transformer notre façon de planifier, d'alimenter et d'exécuter des missions au-delà de l'orbite terrestre, permettant de véritables missions multiplanétaires et interstellaires. »
Pour l'étude, les chercheurs ont évalué une myriade de caractéristiques concernant la façon dont les systèmes de propulsion alimentés par la fission pourraient faire progresser avec succès l'exploration de l'espace profond, y compris les systèmes électriques, les avantages clés, les développements notables, les applications potentielles et les limites. Cela impliquait des analyses approfondies dans la propulsion électrique par radio-isotope, la propulsion électrique de fission, la sortie et les besoins de haute puissance, les missions de longue durée, le concept proposé par Krusty (réacteur kilowatt en kilowatt, et comparer les systèmes traditionnels.
En fin de compte, les chercheurs ont fait référence à la propulsion de puissance de fission comme un « changeur de jeu » offrant une myriade d'avantages et d'avancées au-delà des technologies de propulsion actuelles avec très peu de limitations, en particulier le blindage et la masse de radiation. Mais quels sont les plats les plus importants de cette étude?
Biswal dit à l'univers aujourd'hui: «Premièrement, les systèmes de puissance de fission offrent une puissance de sortie beaucoup plus élevée et plus cohérente que les sources traditionnelles, ce qui est essentiel pour les systèmes de propulsion et de surface de vie sur de longues missions. Deuxièmement, ces systèmes peuvent réduire le temps de transit, prendre en charge les charges utiles plus grandes et fonctionnent dans des environnements où l'énergie solaire n'est tout simplement pas viable, celle de l'espace profonde ou des planètes fantômes.
« Troisièmement, bien que la technologie montre une promesse incroyable, elle s'accompagne également de défis, en particulier dans le blindage des radiations, les protocoles de sécurité et la masse du système. Cependant, les développements continus comme le projet Kilopower de la NASA montrent que nous nous déplacons régulièrement vers la réalité pratique. »
Les chercheurs discutent en profondeur de la façon dont la propulsion de la fission pourrait être utilisée pour explorer l'ensemble du système solaire, jusqu'à la ceinture de Kuiper, qui commence sur l'orbite intérieure de Neptune à environ 30 unités astronomiques (AU) et s'étend jusqu'à 50 au, avec 1 Au étant la distance du soleil à la terre. Pour le contexte, les distances de l'AU à Mercure, Vénus, Mars, Jupiter, Saturne, Uranus, Neptune et Pluton sont 0,39, 0,72, 1,52, 5,20, 9,54, 19,22, 30,06 et 39,5, respectivement.
Les chercheurs notent que ces distances de voyage sont possibles en raison de la possibilité de propulsion de la fission pour fonctionner pendant des décennies, ouvrant des portes à l'expansion de la présence de l'humanité bien au-delà de la Terre, peut-être aux lunes des planètes géantes. Bien que cette étude ne mentionne pas de voyager au-delà du système solaire et dans l'espace interstellaire, d'autres études ont proposé d'envoyer des vaisseaux spatiaux à notre étoile la plus proche, Proxima Centauri. Par conséquent, la propulsion nucléaire pourrait-elle être utilisée pour explorer d'autres systèmes étoiles, en particulier Proxima Centauri?
Biswal tells Universe Today, « Exploring another star system like Proxima Centauri is a monumental challenge, but nuclear propulsion is one of the few technologies that could make it conceivable within this century. Although reaching Proxima Centauri, which is over 4 light-years away, would still require travel times of several decades to centuries with current technology, nuclear-powered propulsion—especially when combined with electric or ion propulsion systems—could Améliorez considérablement notre portée et réduisez la durée de la mission par rapport aux méthodes conventionnelles. «
Biswal continue: « Pour de telles missions interstellaires, la propulsion thermique nucléaire à haute pousse pourrait être utilisée pour quitter efficacement le système solaire, suivie d'une propulsion électrique de longue durée alimentée par des réacteurs nucléaires pour maintenir la vitesse. avenir. »
Cette étude survient alors que ces mêmes chercheurs ont également présenté une étude à la 56e LPSC Proposer l'utilisation d'une architecture de transport interplanétaire à crandes humains (Hucitar) pour explorer Mars et la planète naine Ceres, qui est également le plus grand corps planétaire de la ceinture d'astéroïde principale avec des preuves qu'il contenait autrefois un océan à eau liquide salé souterrain.
Cette étude hucaire s'appuie sur une étude 2021 et une étude 2022 qu'ils ont présentée au Forum AIAA Scitech Cela a également discuté de l'exploration humaine de Mars et Ceres. Alors que l'humanité continue de s'étendre au-delà de la Terre et dans le cosmos, ces études pourraient fournir le cadre de futures initiatives d'exploration, permettant aux humains d'atteindre des mondes éloignés et d'établir des établissements permanents à l'intérieur et au-delà du système solaire en quelques générations.
Biswal dit à l'univers aujourd'hui: « Notre architecture proposée est de fortement des arguments pour la propulsion électrique nucléaire (NEP) et la propulsion thermique nucléaire (NTP) en tant que facilitateurs essentiels du temps de transit réduit, de la capacité accrue de la charge utile et de la redondance de la mission. et les réacteurs de fission, et les considérations de santé des astronautes pour une exposition à longue durée. «
Biswal continue: « S'il y a un message clé que nous voulons laisser avec les lecteurs, c'est que les systèmes à propulsion nucléaire ne sont pas seulement un rêve lointain – ils deviennent rapidement une nécessité pour une exploration significative au-delà de l'orbite terrestre basse. Dans Aceleron Aerospace, nous nous engageons à fournir la recherche fondamentale, les technologies et les concepts de mission nécessaires pour rendre ce solaire, en commençant avec des mars et des certes, et finalement à un système de solaire pour »
