Les fusées à combustible chimique sont capables de transporter des personnes sur la Lune, Mars, Vénus. Mais pour explorer d'autres planètes du système solaire et aller au-delà de ses limites, des navires sont nécessaires sur du combustible nucléaire ou thermonucléaire - des explosions. RIA Novosti parle de projets explosifs et du calendrier estimé de la mission interplanétaire.
Le principe du déplacement d'un vaisseau spatial sous l'effet de l'énergie d'une charge nucléaire a été formulé par le scientifique américain Stanislav Ulam avant même l'ère spatiale, en 1947. Selon son idée, la détonation des explosions nucléaires successives peut être capturée par un bouclier métallique fixé au navire et ainsi accélérée.
En 1957, aux États-Unis, dans le cadre du projet Orion, ils commencent à développer un modèle de propulseur nucléaire et à le tester. Le navire était destiné aux militaires pour déplacer des ogives nucléaires. Il comprenait un compartiment avec des cassettes de carburant, un bouclier poussoir, un compartiment à bagages. La version habitée nécessitait également l'installation d'amortisseurs pour amortir les secousses. En plus de gagner en vitesse, l'explosif embarque une charge utile d'un ordre de grandeur supérieure à celle d'une fusée à propulsion chimique.
«Cette idée est séduisante car ce n'est qu'avec l'aide d'un vaisseau spatial explosif qu'il est possible d'accélérer à des vitesses relativistes importantes, puis les planètes éloignées du système solaire deviendront disponibles et il sera possible d'organiser la première expédition interstellaire», explique Anton Pervushin, écrivain de science-fiction, spécialiste de l'histoire de l'astronautique. …
Les scientifiques ont calculé que si vous faites exploser une charge toutes les trois secondes, avec une accélération de une, le vaisseau atteindra trois pour cent de la vitesse de la lumière et volera vers le système stellaire le plus proche, Alpha Centauri, dans 140 ans.
L'idée d'un dispositif de propulsion spatiale basé sur des explosions nucléaires a également été exprimée par le physicien soviétique Andrei Sakharov en 1962. Son concept a été reconnu comme très complexe, mais prometteur.
Tous les travaux sur les explosifs se sont arrêtés en 1963, lorsqu'un traité international a été signé interdisant les essais d'armes nucléaires dans l'atmosphère, l'espace et sous l'eau.
Schéma d'explosion "Orion" / Illustration par RIA Novosti. NASA.
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Explosion thermonucléaire
En 1971, le physicien allemand Friedward Winterberg a proposé d'accélérer un vaisseau spatial avec une réaction thermonucléaire lancée par un faisceau d'électrons.
Une réaction thermonucléaire est 26 millions de fois plus énergique que le carburant de fusée chimique hydrogène-oxygène et donne un ordre de grandeur plus d'énergie qu'une réaction nucléaire. Mais un ordre de grandeur inférieur à une explosion dans l'interaction de la matière et de l'antimatière. Le problème est que de tous les types de combustibles potentiels, seule la réaction de fission nucléaire a été réalisée et a montré son efficacité.
Malgré l'utopisme de l'idée d'un moteur thermonucléaire, il a été soutenu par des membres de la British Interplanetary Society et, deux ans plus tard, ils ont créé le projet Daedalus.
La fusion thermonucléaire a lieu dans les entrailles des étoiles. Il a besoin de températures monstrueuses et de carburant à base d'hydrogène ou d'hydrogène et d'hélium pour le lancer sur Terre. Les calculs ont montré que l'énergie de fusion thermonucléaire d'un mélange de deutérium et d'hélium-3 peut développer 12 pour cent de la vitesse de la lumière - 36 mille kilomètres par seconde. Daedalus aurait atteint l'étoile de Bernard, à 5,9 années-lumière de la Terre, en un demi-siècle. A titre de comparaison: le vaisseau spatial le plus rapide, Voyager 1, a accéléré à 17,02 kilomètres par seconde en raison d'une assistance gravimétrique près de Saturne.
Structurellement, le navire était un grand réservoir de carburant, d'où chaque seconde, en petites portions, du carburant est jeté dans la chambre de combustion. Les produits de combustion du plasma sont dirigés dans les buses par de puissants champs magnétiques.
En 1978, le travail sur "Daedalus" a été réduit.
«Malheureusement, les projets explosifs ne peuvent pas se développer pleinement en raison du traité interdisant les essais nucléaires dans trois environnements (océan, atmosphère et espace), signé en 1963. Jusqu'à ce qu'il soit révisé, tous les concepts d'explosion restent purement théoriques », note Anton Pervushin.
Projet de navire à combustible thermonucléaire / Icarus Interstellar.
Deux cents ans d'attente
En 2010, des passionnés tentent à nouveau de faire revivre le rêve d'une explosion et fondent le projet Icarus. Ils ont été soutenus par la British Interplanetary Society et la Tau Zero Foundation.
Les participants au projet Icarus ont pris les développements des Daedalus comme base et ont analysé les principaux aspects de la future mission. Il est proposé de lancer une petite sonde sans pilote sur un dispositif de propulsion thermonucléaire à la fois vers plusieurs cibles à moins de 15 années-lumière de nous. Pour étudier en détail une ou deux étoiles et six ou sept planètes, tout un complexe d'équipement pesant environ deux cents tonnes sera nécessaire. Vous pouvez faire le plein d'hélium-3, rare sur Terre, dans l'orbite de géantes gazeuses telles que Jupiter. Compte tenu du rythme du développement technologique, une telle mission ne sera possible qu'à 23h00.
Outre les restrictions législatives, les projets explosifs présentent de nombreux problèmes techniques non résolus. On ne sait pas où trouver le carburant pour une réaction thermonucléaire, comment l'introduire dans la chambre, comment amortir l'accélération, comment protéger l'équipage du rayonnement cosmique et, en général, lequel des systèmes de propulsion spatiale sera le plus efficace.
Néanmoins, selon Pervushin, si un jour les gens veulent envoyer un gros vaisseau spatial vers les étoiles les plus proches, il n'y a tout simplement pas d'autre option que l'explosif.
Tatiana Pichugina