La Nasa développe un nouveau système énergétique

Pour la première fois, l’équipe de chercheurs a réussi à faire fonctionner un moteur Stirling possédant un petit réacteur nucléaire entrainé à l’uranium, à l’aide de tubes de chaleurs. L’expérimentation, baptisée Demonstration Using Flattop Fissions (DUFF), a permis de générer une puissance électrique de 24 W. Elle a été menée par des ingénieurs du LANL, du Glenn Research Center de la Nasa ainsi que du National Security Technologies LLC. Les moteurs Stirling ont été fabriqués par Sunpower Inc. Les techniciens nucléaires du LANL se sont chargés de la partie nucléaire de l’installation, sous la surveillance de la National Nuclear Security Administration.

Les tubes de chaleur sont des tubes fermés qui contiennent un fluide possédant une chaleur d’évaporation élevée et permettant un meilleur transfert de la chaleur. Cette technologie mise au point par le LANL en 1963 garantit un transport efficace de la chaleur sans faire intervenir de pièces mobiles. Elle est par exemple utilisée pour refroidir les composants des ordinateurs fixes et portables. L’expérimentation DUFF a utilisé de l’eau et un moteur entrainé à l’uranium. L’objectif est de développer un système énergétique modulaire et adapté aux missions spatiales permettant de générer jusqu’à 1 kW d’électricité. Le responsable du projet du LANL, Patrick McGlure, estime qu’un petit système énergétique de ce type, entrainé par un réacteur nucléaire, donnerait de nouvelles perspectives à l’exploration spatiale.

Dans le cadre de ses missions spatiales, la Nasa utilise actuellement des cellules solaires, complétées par des générateurs thermoélectriques, les cellules solaires permettant tout juste de fournir une alimentation suffisante pour aller au-delà de Mars. Pour produire de la chaleur, ces générateurs ont besoin de Pu-238, coûteux à fabriquer, et le système ne présente qu’un taux d’efficacité médiocre. C’est la raison pour laquelle la Nasa s’intéresse au développement de nouveaux concepts énergétiques pouvant être employés dans le cadre de missions spatiales, tels qu’aux systèmes utilisant de l’uranium comme source de chaleur, par ailleurs bien plus faciles à se procurer. D’après les plans actuels, le nouveau système comprend un noyau d’uranium enrichi de 23 kg, un réflecteur, un système simple de barres de commande ainsi qu’un écran de protection contre le rayonnement et huit tubes de chaleur conduisant à huit moteurs Stirling.