Programme scientifique de Zeus: billard avec les astéroïdes et atterrissage sur Europa ?

La première mission du module russe de transport et d'énergie (TEM, remorqueur nucléaire) Zeus est prévue pour 2030, qui sera utilisé pour des vols dans l'espace lointain.

À l'heure actuelle, Arsenal Design Bureau, dans le cadre d'un contrat avec Roscosmos, développe un projet avancé pour créer un complexe spatial orbital avec TEM. La première mission de remorqueur nucléaire devrait durer environ 70 mois. Cela commencera par le lancement du TEM sur une orbite terrestre sans rayonnement, puis, après la formation du complexe orbital, l'appareil volera jusqu'à la Lune, effectuera une manœuvre gravitationnelle près de Vénus et se dirigera vers Jupiter et ses satellites.

Anatoly Petroukovich, directeur de l'Institut de recherche spatiale (IKI) de l'Académie russe des sciences, a parlé du type de programme scientifique pour l'appareil sur lequel les scientifiques russes travaillent dans une interview avec TASS, réalisée par Yekaterina Moskvich.

Grand satellite

Le directeur exécutif de Roscosmos pour les programmes avancés et la science, Alexandre Bloshenko, a déclaré à TASS que la conception du remorqueur spatial sera un module de transport et d'énergie avec une architecture ouverte. Ses principales caractéristiques sont la capacité de générer de manière autonome de l'énergie grâce à un réacteur nucléaire de classe mégawatt pendant une longue période, ainsi que la capacité de transporter diverses charges utiles.

On suppose qu'en orbite, le remorqueur s'amarrera au module de charge utile et commencera la mission. Ils seront lancés à l'aide de lanceurs lourds "Angara-A5M". Comme Petroukovich l'a dit à TASS, en fait, le module de charge utile est un grand module à part entière avec une variété d'équipements et un système de propulsion électrique.

"Il s'agit d'un vaisseau spatial avec des équipements scientifiques, un dispositif de mémoire embarqué, un émetteur radio et un récepteur radio, des moteurs. Il ne reçoit que de l'électricité du remorqueur", a-t-il déclaré.

Route à quatre voies

Maintenant, des scientifiques russes travaillent en coopération avec KB "Arsenal", élaborant un programme scientifique.

"Jusqu'à présent, nous n'avons pas défini avec précision la configuration de l'ensemble de la mission, nous ne pouvons donc pas formuler d'objectifs sans ambiguïté. Mais nous examinons l'éventail potentiel d'opportunités qui peuvent être mises en œuvre avec son aide", a expliqué Petroukovich.

La configuration du projet, a-t-il suggéré, sera claire lors de la mise en œuvre de l'avant-projet. À l'heure actuelle, les capacités techniques de l'appareil sont coordonnées avec les souhaits des scientifiques concernant de quel côté et à quelle vitesse il est nécessaire et possible de voler jusqu'à un corps céleste, quel équipement scientifique sera à bord.

"La conception à ce stade est une route à double sens : nous ne nous contentons pas de dire où voler, mais nous optimisons à la fois les paramètres techniques et les tâches scientifiques possibles afin d'assurer l'optimalité et le succès de l'ensemble du projet", a ajouté le directeur de l'IKI.

Les scientifiques tentent de définir des tâches scientifiques en fonction des capacités d'un remorqueur nucléaire que les autres véhicules n'ont pas.

À titre d'exemple, l'expert a cité l'observation de la lune à l'aide d'un radar.

"L'une des tâches possibles est de capturer la surface de la Lune à l'aide de radars sur le principe de fonctionnement des satellites radar en orbite proche de la Terre. Maintenant, cette option est envisagée", a-t-il déclaré.

Astéroïde, déplacez-vous !

L'une des tâches les plus importantes pour un remorqueur nucléaire pourrait être une tentative de jouer au "billard" avec des astéroïdes. Désormais, l'humanité ne dispose pas d'une protection à part entière contre une éventuelle collision de la Terre avec un corps céleste dangereux. Un programme international bat son plein pour répertorier tous les astéroïdes qui menacent potentiellement notre planète. Pour le moment, aucun astéroïde vraiment menaçant n'a été découvert.

"Tous les quelques millions d'années, quelque chose tombe sur la Terre, nous le voyons à partir des restes de cratères sur Terre. Si un tel astéroïde apparaît et que nous apprenons dans quelques décennies qu'il est dangereux, alors nous pouvons agir dessus et, relativement parlant "le déplacez un peu". Laissez-le tourner plus loin sur son orbite, mais dans quelques décennies, il dépassera déjà la Terre", a déclaré l'expert.

Selon lui, il existe plusieurs façons d'influencer l'astéroïde. Premièrement, les scientifiques peuvent voir comment l'interaction d'un astéroïde avec un remorqueur lourd comme deux corps célestes affectera la trajectoire du premier, si elle changera.

Cependant, la méthode la plus prometteuse est l'impact sur l'astéroïde avec un laser puissant, selon les scientifiques.

"Le laser vaporise une partie de la substance de l'astéroïde, ce jet crée une poussée de jet et la direction du mouvement de l'astéroïde change légèrement. C'est là que la puissance unique d'un remorqueur nucléaire peut être utile", est convaincu Petrukovich.

Ces options sont applicables aux petits astéroïdes. Cependant, cela peut également aider à affecter les plus gros astéroïdes.

"Il existe un tel concept de billard spatial. Pour supprimer un gros astéroïde, vous en déplacez d'abord un petit, puis il entre en collision avec un gros, qui se déplace en raison de cet impact", a-t-il ajouté.

Océan sous la glace

De grands espoirs de scientifiques sont associés à l'étude de Jupiter et de ses satellites à l'aide d'un remorqueur nucléaire. À l'heure actuelle, les engins spatiaux de cette partie du système solaire sont équipés de très grands panneaux solaires, car leur puissance est réduite loin du Soleil. L'énergie nucléaire ici peut aider à résoudre radicalement le programme.

"Nous envisageons un programme élargi pour étudier le système de Jupiter à l'aide d'équipements scientifiques installés sur un remorqueur nucléaire, y compris des sondes amovibles qui pourraient atterrir sur l'une des lunes de Jupiter ou analyser l'atmosphère de Jupiter à l'aide d'une méthode kamikaze - une chute sur la planète", a déclaré Petroukovich.

Il n'est pas encore possible de mener des recherches scientifiques sur tous les satellites de Jupiter. En particulier, il est très dangereux à proximité de la planète à cause des ceintures de radiation. Comme l'a souligné le scientifique, il n'est pas souhaitable d'y effectuer des mesures, au mieux, vous pouvez survoler cet endroit très rapidement dans un état à moitié éteint. Du point de vue scientifique, les satellites Europa, Callisto et Ganymède sont du plus grand intérêt.

Selon le directeur de l'institut, des télescopes au sol permettent de voir des éjections de geysers : des éclaboussures de liquide par les fissures de la glace, après quoi un nuage gazeux se forme dans l'espace.

"Il serait intéressant d'étudier de près ce nuage, s'il y a de la matière organique fraîche délivrée des profondeurs de ces océans", a suggéré le scientifique, expliquant qu'il ne serait pas possible de forer de la glace jusqu'à l'océan, car nous parlons de dizaines de kilomètres. "Dans le même temps, une "petite perceuse" à bord de l'appareil détachable sera toujours utile pour aller plus loin que la couche supérieure, qui est constamment exposée au rayonnement cosmique", a-t-il ajouté.

Cependant, selon Petroukovich, pour explorer Jupiter et ses satellites naturels, de gros appareils seront nécessaires.

"La grande science nécessite des satellites suffisamment grands. Dès que nous passons à des appareils ultra-petits, nous perdons immédiatement la qualité des mesures scientifiques pour la plupart des tâches. Nous aimerions obtenir des résultats qui justifieraient les coûts. Un remorqueur spatial est un appareil pour l'avenir, et la science ici n'est qu'un démonstrateur d'opportunités, elle devrait être brillante", a souligné le directeur de l'ICI.

Une minute à Vénus

Lors de la conception d'un remorqueur nucléaire, plusieurs trajectoires de vol vers Jupiter sont envisagées. L'une des options implique une manœuvre gravitationnelle près de Vénus.

"Nous examinons maintenant ce qui peut être fait avec un seul survol de Vénus à très grande vitesse (plus la vitesse est élevée pendant le survol, plus la manœuvre est efficace). Seules des minutes et des heures de vol sont obtenues", a noté Petroukovich.

En direction du "voisin" de la Terre, une sonde d'atterrissage peut être lancée qui n'a pas besoin de freiner pour entrer en orbite.

"Il est intéressant de larguer la sonde, qui sera ralentie par l'atmosphère et d'y ouvrir un ballon. Le remorqueur nucléaire volera plus loin, et la sonde pourra utiliser le vaisseau spatial existant en orbite autour de Vénus pour relayer des informations", estime l'expert.

Aucun signal aux extraterrestres

Le remorqueur nucléaire "Zeus" sera capable de transmettre indépendamment des informations à la Terre, mais les scientifiques ne prévoient pas d'envoyer un signal dans l'espace lointain en l'utilisant.

Dans le cadre de l'équipement scientifique, des spécialistes fournissent également des caméras de tournage, divers spectromètres et détecteurs pour observer l'atmosphère des planètes, leurs surfaces et le plasma interplanétaire le long de la trajectoire de vol.

"Pour nous, photographier même dans le visible n'est pas seulement une photographie, c'est une information très importante sur la structure de la matière", a-t-il souligné.

La première mission Zeus est prévue au plus tôt en 2030. En général, a noté Petroukovich, d'autres pays pourront également y participer.

"En principe, l'installation est prévue pour être scientifique et ouverte à la coopération internationale", a-t-il conclu.

Interviewé par Yekaterina Moskvich/TASS

Source: TASS