Depuis près de soixante-dix ans, l'exploration spatiale nécessite des avancées technologiques toujours plus poussées. Au sein de notre Système solaire, les sondes et appareils d'observation du cosmos exploitent diverses sources d'énergie pour alimenter leurs instruments. Parmi les énergies les plus anciennes et fiables, l'énergie nucléaire se démarque de plus en plus. Le 29 juin 1961, la NASA lançait le satellite Transit IV-A, non seulement équipé de cellules photovoltaïques pour alimenter ses batteries, mais aussi d'une source d'énergie révolutionnaire : le Générateur Thermoélectrique à Radioisotope (RTG). Ce dispositif utilise le plutonium-238, libérant de la chaleur lors de sa dégradation, qui est ensuite convertie en électricité via un couple thermoélectrique.

Le programme Transit marque un immense succès pour l'agence spatiale américaine, qui collabore alors avec le laboratoire de physique appliquée de l'Université John-Hopkins. Cela représente le début d'une longue épopée du nucléaire dans le domaine aérospatial.

Le pouvoir de l’atome à travers le cosmos

Les RTG affichent une efficacité remarquable. La NASA les utilise pour des missions emblématiques, notamment celles des sondes Voyager. Lancées respectivement le 20 août et le 5 septembre 1977, Voyager 1 et Voyager 2 sont désormais à des distances phénoménales de la Terre, respectivement 25 et 20 milliards de kilomètres. Ces missions, toujours actives malgré des problèmes techniques, continuent d’envoyer des données grâce à leurs batteries nucléaires, ne nécessitant qu'environ 250 watts pour fonctionner.

Les propulseurs nucléaires se retrouvent également sur de nombreuses missions, y compris celles des missions Apollo entre 1969 et 1972. L'intégration de la technologie nucléaire dans des engins capables de traverser de vastes distances dans l'espace représentait déjà un pas de géant technologique il y a soixante ans. Selon Pierre Henriquet dans Polytechnique Insights, bien que la conversion de la chaleur de plutonium ne soit que de 10 %, les RTG produisent de l'énergie de manière continue et offrent une longévité incomparable, essentielle pour les longues missions à travers le Système solaire et au-delà.

Vers de nouveaux horizons

De nombreuses idées émergent pour améliorer les capacités des sondes spatiales. De nos jours, de nombreux appareils au-dessus de nos têtes intègrent des cellules photovoltaïques. Cependant, dès qu'ils s’éloignent de la Terre et du Soleil, leur capacité à capter la lumière diminue considérablement. La technologie solaire est efficace en orbite basse et moyenne, mais ses capacités s’amenuisent pour des missions de longue durée dans l’espace interplanétaire.

Ainsi, le nucléaire émerge comme la solution privilégiée. La mission américaine Dragonfly, prévue pour un lancement en 2028, sera dotée d'un RTG pour alimenter un drone octocoptère qui explorera la surface de Titan, la lune de Saturne. En outre, les ingénieurs du Bureau de la propulsion nucléaire spatiale (SNPSNP) développent des systèmes de propulsion nucléaire, conçus pour être deux fois plus efficaces que les moteurs à propergol traditionnels, tout en étant plus légers. En utilisant le principe de fission, similaire à celui des centrales nucléaires, la chaleur générée serait convertie en électricité pour ioniser le propergol, produisant ainsi une poussée capable de propulser les engins spatiaux vers de nouveaux sommets.

Les avancées en propulsion nucléaire pourraient bien révolutionner notre capacité à explorer non seulement notre système solaire, mais aussi de lointaines exoplanètes. Restez à l’écoute, l’avenir de l’exploration spatiale est plus énergique que jamais !