Sierra Space rejoint l'équipe industrielle du démonstrateur DRACO

Le démonstrateur Draco doit réaliser un vol d’essai lunaire à partir de 2025 (Image : SNC).

Après Blue Origin, Lockheed Martin et GA-EMS, Sierra Space embarque à son tour sur le programme DRACO de la DARPA. La filiale de Sierra Nevada Corporation (SNC) doit notamment fournir les composants de propulsion du futur moteur nucléo-thermique qui doit propulser ce démonstrateur vers la Lune d'ici 2025.

La propulsion nucléaire sera-t-elle un jour utilisée par de futurs véhicules habités à destination de la planète Mars ? Avec le véhicule Draco (Demonstration Rocket for Agile Cislunar Operations) initié en 2020, la DARPA, l’agence des projets avancés de la Défense américaine, il ne s’agit pas de développer un engin capable d’aller sur Mars mais un véhicule de démonstration capable de rejoindre rapidement la Lune en ayant recours à la propulsion nucléaire. En avril, la DARPA avait octroyé un contrat de 22 millions de dollars à la société General Atomics Electromagnetic Systems (GA-EMS) pour la conception d’un petit réacteur nucléaire. C’est à présent autour de Sierra Space, filiale de SNC (qui conçoit l’avion spatial Dream Chaser), de rejoindre ce programme dans lequel sont également engagés Lockheed Martin et Blue Origin qui doivent concevoir la fusée et son système de mission. Sierra Space devra développer les composants de propulsion et les services d’intégration d’un système de propulsion nucléo-thermique (NTP). Il reste encore des obstacles techniques à franchir mais ce type de propulsion pourrait réduire le temps de parcours pour les missions au long cours. « Théoriquement, nous devrions être en mesure d’atteindre d’autres planètes presque deux fois plus vite avec la propulsion nucléaire qu'avec une propulsion conventionnelle », déclare ainsi Tom Crabb, vice-président de la division Propulsion & Systèmes environnementaux de Sierra Space.

La propulsion nucléaire permettrait de réduire le temps de voyage d'une mission habitée vers Mars de moitié (Image : NASA).

Phase de définition

Pour fonctionner, un propulseur nucléo-thermique commence par chauffer le propergol (hydrogène par exemple) à des températures élevées (plus de 2000°C) avant d’expulser ce même propergol par une tuyère pour obtenir une poussée. Le rendement permet d’obtenir une impulsion spécifique environ 2 à 5 fois supérieure à celui d’un moteur chimique (400 s contre 900 s) et un rapport poids-poussée 10 000 fois supérieur à celui de la propulsion électrique. Dans les années 60, la propulsion nucléaire thermique fut très largement étudiée dans le cadre du programme NERVA (Nuclear Engine for Rocket Vehicle Application) qui visait à la mise au point d’un véhicule d’exploration habitée à destination de la planète Mars en utilisant, entre autres, des éléments de fusée Saturn V. Parmi les essais réalisés avec un moteur Nerva, celui du 24 février 1967 a permis de générer une poussée de 33,7 t et une puissance totale de 1500 MW avec le réacteur Phoebus I-B pendant 30 minutes. L’essai le plus puissant fut celui réalisé l’année suivante avec le modèle 2A qui a produit le plus d’énergie : 4 000 MW mais pendant une durée de 12 minutes. Le programme fut stoppé en 1972 compte tenu des restrictions budgétaires imposées à l’époque à la NASA. Près d’1,5 milliard de dollars fut dépensé dans ce programme. L’idée de la propulsion nucléaire a régulièrement été reprise et notamment étudiée au sein de la Space Exploration Initiative (SEI) en 1989. Pour le programme Draco, une phase de définition de 18 mois pour déterminer l’ensemble des systèmes (puissance, contrôles, sous-systèmes pour la réduction des risques) est actuellement en cours. Le calendrier prévoit la réalisation d’un essai en vol d’ici 2025.

Antoine Meunier 

©                                 La Chronique Spatiale (2021)

Une réflexion sur “Sierra Space rejoint l'équipe industrielle du démonstrateur DRACO

  • 2 juillet 2021 à 20h14
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    Plutôt que de réduire la durée du transfert Terre Mars, on ferait mieux d'utiliser la propulsion nucléothermique pour envoyer un vaisseau plus gros, plus spacieux et avec une meilleur protection contre les radiations.
    L'avantage des orbites de transfert en 6 et 9 mois, c'est qu'elles permettent un retour automatique sur Terre en cas de problème.

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