Le remorqueur inter-orbital nucléaire (Module de Transport et d’Énergie -TEM)

"Zeus", "Remorqueur spatial", "Vaisseau nucléaire": nous vous en avons déjà parlé. Mais le développement russe semble s'affirmer et fait le buzz dans le petit monde spatial.

S'est ouvert à Moscou l'exposition et forum international « Russie », une démonstration des réalisations les plus importantes du pays, la plus grande projection de la Russie et de ses projets pour l'avenir.

Vous pourrez [enfin, les Russes pourront] vous familiariser avec les développements technologiques modernes et les découvertes scientifiques jusqu'au 12 avril sur le territoire de VDNKh.

Roscosmos présente une exposition grandiose au Centre d'astronautique et d'aviation - le pavillon Cosmos.

L'un de ses éléments centraux sera un modèle dimensionnel de l'échangeur thermique du module de transport et d'énergie (TEM). Un TEM basé sur un système de propulsion nucléaire de classe mégawatt est un projet innovant de Roscosmos permettant d'atteindre des planètes lointaines.

Le développeur de ce moyen qualitativement nouveau de créer des véhicules et navires expéditionnaires est le Centre Keldysh de Roscosmos. Cette année, l'institut leader du secteur de l'énergie spatiale célèbre son 90e anniversaire.

Alors de quoi s'agit-il?

Utiliser l'énergie de la fission nucléaire pour voyager dans l'espace n'est pas une nouveauté. En particulier, l'URSS a lancé au siècle dernier plusieurs satellites à propulsion nucléaire puis les développements se sont arrêtés, du moins en ce qui concerne l'application spatiale. Mais pas la recherche.

Voilà quelques années les Russes ont de nouveau fait part du projet de remorqueur nucléaire. On en a entendu parlé sous le nom (provisoire) de "Zeus" ou de "Nuclon" et désormais de TEM (voir par exemple ici).

Plusieurs configurations sont possibles pour un tel engin. Les Russes ont choisi d'allier un réacteur nucléaire à un échangeur thermique qui va faire tourner une turbine électrique alimentant des moteurs ioniques (au travers de batteries).

La nécessité d'éloigner le réacteur nucléaire de la charge utile de l'engin conduit à cet aspect caractéristique d'un  engin filiforme avec une structure de type poutrelle qui porte à ses deux extrémités, d'une part le réacteur nucléaire et son échangeur/turbine et, d'autre part, sa charge utile et les moteurs ioniques assurant in fine la propulsion. Sont ajoutés à cette structure des panneaux radiatifs capables d'évacuer l'énergie non utilisée et éviter la surchauffe.

Enfin le tout doit être dépliable, en orbite, afin de tenir sous la coiffe d'un lanceur lourd de type Angara-A5 (d'où le système de poutrelle extensible).

Notez que le réacteur nucléaire, pour des raisons de sécurité, n'est activé qu'en orbite, voire même quand l'orbite "d'échappement" à l'attraction terrestre est atteinte.

En Russie deux entreprises sont majoritairement impliquées: pour le recherche et la conception du réacteur et de son échangeur le Centre Keldysh, et pour la structure globale KB Arsenal.

Des explications sur ce module transport et énergie (TEM) ont été données par le directeur général du Centre Keldysh de Roscosmos, Vladimir Koshlakov, lors de la visite de Vladimir Poutine chez RKK Energuya :

"Actuellement, des tests incendie sont effectués sur l'élément le plus clé du système de conversion de l'énergie thermique d'un réacteur nucléaire en électricité."

Le projet est donc bien avancé. Mais bien sûr l'engin final, tout en gardant le structure générale, présentera probablement un aspect détaillé différent.

En résumé le TEM (Module de Transport et d'Energie) est un véhicule spatial qualitativement nouveau qui offre :
• la possibilité de mettre en œuvre des expéditions dans l'espace lointain
• la multiplication par 20 de l'efficacité des opérations de transport dans l'espace
• l'augmentation de la puissance électrique dans l'espace de plus de 10 fois
• la création d'engins spatiaux à paramètres orbitaux variables

Il faut insister sur le point troisième point: une expédition dans l'espace lointain (c'est-à-dire loin du soleil) implique de disposer d'une source d'énergie alternative à l'énergie solaire. Le TEM n'est donc pas seulement un moyen de transport mais aussi un moyen de subvenir au besoin d'énergie pour toute activité.

Au VDNKh est donc exposé une maquette de ce TEM, composant essentiel de futurs engins spatiaux au-delà de l'orbite terrestre.

Source et crédits photographiques: Rédaction de Kosmosnews.fr et KOC MOC KBA et KOC MOC KBA et KB Arsenal/Roscosmos