La Russie veut développer un vaisseau à propulsion nucléaire

Les russes proposent de développer la propulsion nucléaire. C'est dans le cadre de la commission de modernisation de l'économie russe, présidée par Medvedev, que Perminov (Roscosmos), après Korotev (Académie des sciences), a présenté les objectifs en matière spatiale pour son pays. On y trouve ce projet que rapport les deux communiqués ci-dessous.

Espace: la Russie développe un vaisseau à propulsion nucléaire (Roskosmos)
16:00 | 28/ 10/ 2009

FRIAZINO (région de Moscou), 28 octobre - RIA Novosti. L'Agence spatiale russe Roskosmos a préparé un projet d'innovation de vaisseau habité muni d'un propulseur nucléaire de bord de "classe mégawattique", a annoncé mercredi son directeur, Anatoli Perminov, devant la Commission pour la modernisation économique.

Une fois réalisé, ce projet permettra au matériel spatial russe d'accéder à "une nouvelle étape nouvelle de son développement", "le projet tend à réaliser des programmes d'envergure dans l'étude et la domestication de l'Espace", a expliqué le directeur de Roskosmos.

"Or tout cela n'est pas possible sans la création de systèmes nucléaires de classe mégawattique", a-t-il ajouté.

L'avant-projet sera prêt d'ici 2012, selon M.Perminov.

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Espace: un vaisseau à propulsion nucléaire pour les vols vers Mars

16:12 | 26/ 10/ 2009

MOSCOU, 26 octobre - RIA Novosti. L'Agence spatiale russe (Roskosmos) et l'Agence fédérale russe de l'énergie atomique (Rosatom) proposent de concevoir un vaisseau spatial à propulsion nucléaire pour les vols vers la Lune et Mars, a annoncé le professeur Anatoli Koroteïev, membre titulaire de l'Académie des sciences de Russie.

"Notre projet de module de transport mû par un propulseur nucléaire d'un mégawatt (MW) pourrait être réalisé d'ici 2018. En cas d'approbation de cette idée et d'octroi des fonds nécessaires à sa mise en oeuvre, l'élaboration d'un projet technique et la modélisation informatique du système pourraient avoir lieu en 2012, le rodage du propulseur nucléaire en 2015 et la construction du module en 2018", a-t-il affirmé lors d'une réunion du groupe de travail de la Chambre civile de Russie chargé des recherches spatiales et des télécommunications.

Selon M.Koroteïev, l'idée d'installer des propulseurs nucléaires à bord d'engins spatiaux ne date pas d'hier: la mise au point de ce type de moteurs a été préconisée dans les années 1960 par les académiciens soviétiques Mstislav Keldych, Igor Kourtchatov et Sergueï Korolev.

Les recherches dans ce domaine ont été menées tant en Russie qu'aux Etats-Unis à des fins militaires. De nombreux satellites de reconnaissance dotés de propulseurs nucléaires de faible puissance ont évolué sur les orbites circumterrestres, épiant les sous-marins porteurs de missiles nucléaires. Et bien que les satellites de ce genre aient été plus tard interdits par des conventions internationales, ces documents pourraient être révisés afin d'ouvrir la voie à une expédition internationale vers Mars, estiment les auteurs du projet.

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Perminov en a profité pour présenter à Medvédev les antennes pour les communications spatiales:

FRYAZINO (Moscow Region), October 28 (RIA Novosti) - The Russian Federal Space Agency Roscosmos has developed a design for a piloted spacecraft powered by a nuclear engine, the head of the agency said on Wednesday.

"The project is aimed at implementing large-scale space exploration programs," Anatoly Perminov said at a meeting of the commission on the modernization of the Russian economy.

He added that the development of Megawatt-class nuclear space power systems (MCNSPS) for manned spacecraft was crucial for Russia if the country wanted to maintain a competitive edge in the space race, including the exploration of the Moon and Mars.

Perminov said that the draft design of the spacecraft would be finalized by 2012, and the financing for further development in the next nine years would require an investment of at least 17 billion rubles (over $580 million).

Anatoly Koroteyev, president of the Russian Academy of Cosmonautics and head of the Keldysh research center, earlier said that the key scientific and technical problem in sending manned missions to the Moon and Mars was the development of new propulsion systems and energy supplies with a high degree of energy-mass efficiency.

The current capabilities of the Russian space industry are clearly insufficient either to set up a permanent base on the Moon or accomplish an independent manned mission to Mars, he said.

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De nombreux satellites de reconnaissance dotés de propulseurs nucléaires de faible puissance ont évolué sur les orbites circumterrestres, épiant les sous-marins porteurs de missiles nucléaires.
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Seulement 2 satellites, Cosmos 1818 et Cosmos 1867, en 1989, à titre expérimental, et il s'agissait de propulsion électrique alimentée par un générateur électro-nucléaire.

lambda0 a écrit:

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De nombreux satellites de reconnaissance dotés de propulseurs nucléaires de faible puissance ont évolué sur les orbites circumterrestres, épiant les sous-marins porteurs de missiles nucléaires.
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Seulement 2 satellites, Cosmos 1818 et Cosmos 1867, en 1989, à titre expérimental, et il s'agissait de propulsion électrique alimentée par un générateur électro-nucléaire.

Je pense qu'il s'agit aussi d'un générateur électro-nucléaire ici aussi. Ils parlent de classe "Méga Wattique", donc on parle clairement d'éléctricité surement afin d'alimenter des moteurs plasmiques (un moteur fusée classique génère aussi de l'énergie mais on utilise rarement cette grandeur pour les qualifier, plutot Poussée Isp). Les projets types NERVA ou des barres d'Uranium en fission font chauffer de l'hydrogène à des températures énormes avant d'atteindre la tuyère sont l'autre possibilité de faire de la propulsion nucléaire. Sauf que les recherches la dessus ont été vite arrêtés tant du coté soviétique que américain. Du côté de l'électricité nucléaire on a beaucoup d'année d'expérience derrière nous.

La question est de savoir si pour faire du MégaWatt ils utiliseront un générateur radio-isotopique mastoque - donc qui prélève l'énergie dégagée par la radioactivité naturelle du plutonium à l'aide de termocouples-, ou s'il vont carrément faire une centrale nucléaire en orbite...
A noté que côté russe, il y a un projet récent de centrale nucléaire flottante : http://fr.rian.ru/analysis/20070420/64027380.html, sans compter les technos développées pour les sous-marins nucléaires.

Bien sûr il faudrait encore miniaturiser à mort avant d'envoyer ça dans l'espace ! Si il y a bien un truc dont on se fiche sur l'eau, c'est le poids. Si il y a bien un truc qui importe dans le spatial... c'est le poids!

Gybè a écrit:
La question est de savoir si pour faire du MégaWatt ils utiliseront un générateur radio-isotopique mastoque - donc qui prélève l'énergie dégagée par la radioactivité naturelle du plutonium à l'aide de termocouples-,

Impossible à ce niveau de puissance. Il s'agit nécessairement de générateur à fission, plus complexe.

Gybè a écrit:
Bien sûr il faudrait encore miniaturiser à mort avant d'envoyer ça dans l'espace ! Si il y a bien un truc dont on se fiche sur l'eau, c'est le poids. Si il y a bien un truc qui importe dans le spatial... c'est le poids!

Tout à fait, la masse des radiateurs est toujours très pénalisante. Pas de solution vraiment convaincante jusqu'à présent.

L'ensemble de l'article est assez peu crédible au niveau des délais et des budgets. Les russes n'ont plus lancé de générateurs nucléaires spatiaux depuis 20 ans, et il s'agissait de générateurs de quelques kW, d'une technologie assez inadaptée aux applications envisagées dans l'article.
En ajoutant une dizaine d'année et un "0" au budget, peut-être que ça pourrait le faire.

A+

Gybè a écrit:
A noté que côté russe, il y a un projet récent de centrale nucléaire flottante : http://fr.rian.ru/analysis/20070420/64027380.html, sans compter les technos développées pour les sous-marins nucléaires.

Leur projet de centrale flottante (à louer clés en mains maintenance complète et exploitation incluse) est assurément basée sur les centrales pour brise-glace ou sous-marins. Ils ont une longue expérience de cela sur terre ... mais dans l'espace c'est autre chose.

Bien sûr il faudrait encore miniaturiser à mort avant d'envoyer ça dans l'espace ! Si il y a bien un truc dont on se fiche sur l'eau, c'est le poids. Si il y a bien un truc qui importe dans le spatial... c'est le poids!

Et sans oublier qu'il faut un fluide de refroidissement dans le cycle .... pas évident dans l'espace sauf à avoir des radiateurs déployables assez gigantesques :?: :?: :?:

Je crois aussi qu'avec l'effet d'annonce, les dates, le budget sont un peu ole-ole.
Mais c'est clair qu'il faut retravailler le domaine de la propulsion pour envisager des voyages humains dans l'espace lointain.

montmein69 a écrit:
Mais c'est clair qu'il faut retravailler le domaine de la propulsion pour envisager des voyages humains dans l'espace lointain.

Tout à fait ! Pour mémoire le projet de la NASA : JIMO...mais pour une sonde robotique ;)
http://fr.wikipedia.org/wiki/JIMO

...Et bien que les satellites de ce genre aient été plus tard interdits par des conventions internationales, ces documents pourraient être révisés afin d'ouvrir la voie à une expédition internationale vers Mars, estiment les auteurs du projet...

Dans la série des bêtises journalistiques, dans l'espace, seuls les dispositifs nucléaires explosifs sont interdits par les conventions internationales, les dispositifs radioactifs ou reposant sur la fission ne sont nullement interdits par ces conventions... Il y a même polémique sur ce premier point car le texte initial de ces conventions parlait de "nuclear weapons"...

patchfree a écrit:Les russes proposent de développer la propulsion nucléaire.

Etant données les promesses de coopération internationales faites par les Américains et les Européens, soyez certains que ces derniers vont immédiatement soutenir la proposition russe, puis exploiter leur vaisseau dès que le besoin s'en fera sentir.
Enfin, les promesses, en politique, on sait ce que ça vaut ...

A+,
Argyre

je n'y connais en propulsion nucléaire , mais une idée qui me traverse l'esprit,

l'Univers est empli d'hydrogène alors pourquoi ne pas utiliser si elle existe une propulsion à fusion plutôt que comme je le lis et si j'ai bien compris à fission?

Par ailleurs, cela ne va-t-il pas à l'encontre du "code de bonne conduite" que cherchent à avoir les acteurs du spatial pour limiter les conséquences des débris spatiaux?

Henri a écrit:

...Et bien que les satellites de ce genre aient été plus tard interdits par des conventions internationales, ces documents pourraient être révisés afin d'ouvrir la voie à une expédition internationale vers Mars, estiment les auteurs du projet...

Dans la série des bêtises journalistiques, dans l'espace, seuls les dispositifs nucléaires explosifs sont interdits par les conventions internationales, les dispositifs radioactifs ou reposant sur la fission ne sont nullement interdits par ces conventions... Il y a même polémique sur ce premier point car le texte initial de ces conventions parlait de "nuclear weapons"...

Le seul problème c'est que lorsque un satellite retombe avec des matière fissile.

Bernard

tatiana13 a écrit:je n'y connais en propulsion nucléaire , mais une idée qui me traverse l'esprit,

l'Univers est empli d'hydrogène alors pourquoi ne pas utiliser si elle existe une propulsion à fusion plutôt que comme je le lis et si j'ai bien compris à fission?

Par ailleurs, cela ne va-t-il pas à l'encontre du "code de bonne conduite" que cherchent à avoir les acteurs du spatial pour limiter les conséquences des débris spatiaux?

Cette idée a été proposée pour les voyages interstellaires par R.W.Bussard

http://www.itsf.org/brochure-f/ramscoop.html
C'est en 1960 que R.W. Bussard a proposé une adaptation à l'espace du statoréacteur atmosphérique (« ramjet »). Selon la formule d'origine de ce auteur, le véhicule aspire au moyen d'un vaste entonnoir magnétique les particules chargées de l'espace interstellaire, canalisées ensuite jusqu'au réacteur à fusion H-He embarqué où elles servent de combustible.

voir les schémas :
http://www.daviddarling.info/encyclopedia/I/interstellar_ramjet.html

merci Giwa pour ces infos

lambda0 a écrit:

...
De nombreux satellites de reconnaissance dotés de propulseurs nucléaires de faible puissance ont évolué sur les orbites circumterrestres, épiant les sous-marins porteurs de missiles nucléaires.
...

Seulement 2 satellites, Cosmos 1818 et Cosmos 1867, en 1989, à titre expérimental, et il s'agissait de propulsion électrique alimentée par un générateur électro-nucléaire.

Il s'agissait de satellites de classe US-A, mais il y en a eu beaucoup plus que deux. Ceux que tu cites testaient un générateur plus évolué que les précédents.

Ce que je n'avais pas compris dans la proposition des russes c'est que la propulsion nucléaire est proposée pour ... le PTS lui-même dans sa version lunaire ou du moins marsienne si j'en crois l'info de Roscosmos ici http://www.roscosmos.ru/NewsDoSele.asp?NEWSID=8013

En fait c'est le module de propulsion du PTS qui changerait et serait remplacé par sa version nucléaire pour des vols lointains. Ils proposent (le gouvernement n'a rien décidé!) que le "design préliminaire" de ce module soit prêt pour 2012 et une réalisation pour 2018. Ils estiment à 17 milliards de roubles sur 9 ans le coût du projet.

Bien qu'on puisse émettre quelques doutes sur la chance que ce projet soit financé (le développement du PTS ne l'est pas encore lui-même) c'est à mon sens la première fois qu'un projet de propulsion nucléaire est aussi clairement proposé (je parle ici de la période post-soviétique).

Et il faut remarquer qu'il s'agit plus d'un projet de "l'industrie nucléaire" (très puissante en Russie, héritage du système soviétique") que de "l'industrie spatiale" russe ce qui lui donne une chance plus importante d'être financée. Surtout que cette proposition se fait dans le cadre d'une action de grande ampleur du gouvernement pour moderniser technologiquement la Russie.

Que signifie l'abréviation PTS que je n'ai pas trouvé dans notre lexique.? Merci d'avance patchfree pour votre réponse.

Perspektivniï Transportniï Sistem, ou Projet de Système de transport.

nikolai39 a écrit:Perspektivniï Transportniï Sistem, ou Projet de Système de transport.

большое спасибо ! « Balshoyé spasiba » ( merci beaucoup) :)

bernardw a écrit:

Henri a écrit:

...Et bien que les satellites de ce genre aient été plus tard interdits par des conventions internationales, ces documents pourraient être révisés afin d'ouvrir la voie à une expédition internationale vers Mars, estiment les auteurs du projet...

Dans la série des bêtises journalistiques, dans l'espace, seuls les dispositifs nucléaires explosifs sont interdits par les conventions internationales, les dispositifs radioactifs ou reposant sur la fission ne sont nullement interdits par ces conventions... Il y a même polémique sur ce premier point car le texte initial de ces conventions parlait de "nuclear weapons"...

Le seul problème c'est que lorsque un satellite retombe avec des matière fissile.

Bernard

Je parle des conventions internationales qui existent dans ce domaine et de l'inculture crasse des journalistes qui prétendent nous informer à ce sujet.
Maintenant pour les craintes de rentrées atmosphériques de réacteurs (ayant déjà divergé !) ou de générateurs isotopiques, il y en a déjà eu, et personne n'en est mort, tant ces matériaux ont été dilués... (les soviétiques avaient pris la mauvaise habitude dans les années 80 de faire diverger des réacteurs en orbite basse, puis de ne les placer en orbite de parking moyennement haute qu'à la fin de leur mission, tandis que les américains concevaient leurs générateurs isotopiques dans les années 60 comme devant intentionnellement disperser leur contenu en cas de rentrée atmosphérique afin de diluer au maximum leur activité)
La règle aujourd'hui, c'est qu'on ne fait diverger un réacteur qu'à des orbites situées à 900 km d'altitude ou plus, ce qui laissera largement le temps à un réacteur de "refroidir" si l'engin tombe en panne. Enfin pour les matériaux fissiles, ce sont les moins radioactifs, car ce sont les produits de fission qui sont (et de loin) les plus "chauds". Le seul combustible nucléaire envisageable dans ce type de réacteur est l'uranium dont l'activité est suffisamment faible (avant divergence !) pour ne présenter aucun danger sérieux en cas de rentrée atmosphérique. La seule précaution à prendre est de concevoir un cœur qui ne risque pas de devenir critique en cas de plongée dans l'eau de mer (l'eau est un excellent modérateur neutronique !). Inutile de balancer un réacteur actif dans l'océan, on y a déjà balancé assez de m...

je poste ici un extrait en anglais (mais c'est mieux qu'en russe pour ceux qui ne sont pas russophone) de l'intervention de Perminov devant la commission de modernisation de l'économie russe:

The other two projects are aimed at enhancement of the propulsion systems. To be more precise, it aimed at maintaining production of the new-generation solar arrays and development of space nuclear propulsion systems.

Development of the national technological basis for the new-generation solar array production is the most significant step on the way to quality-new level of propulsion systems and enhanced lifetime of the communication, remote sensing, military spacecraft. Accomplishment of this objective will help to eliminate dependence on the countries which possess such technologies. This is the goal of project «Development of complete technological cycle for production of the new-generation solar arrays».

Traditional silicon solar arrays do not satisfy modern effectiveness, resource and radiation stability spacecraft requirements. New-generation solar arrays on the basis of multi-layer photo-converters shall be applied.
Until now, only assembly operations, mostly manual ones, with the foreign off-the-shelf elements had been conducted in Russia.
Multi-layer photo-converter production line has been commissioned in Sept. 2009. It becomes the first step on the way to evolve production basis for manufacturing of the large space solar arrays for the benefits of the Russian Federal Space Agency and Ministry of Defense.

The project covers enlargement of the photo-converter production and development of the full technological cycle for manufacturing automated solar arrays.
New-generation solar arrays will maintain active spacecraft lifetime up to 15 years, as well as provide 2-times-higher energy reserve for spacecraft of all types.
By 2012, the project will give opportunity to:
complete full cycle of the space solar array production in Russia; the cycle shall comply with the modern requirements set by the world manufacturers of the solar arrays to space power systems;
remove technological dependence on the foreign solar array EEE-part manufacturers;
maintain cost of the solar arrays for state customers on the lower level compare to the world levels (up to 30 perc).
This project was approved in the framework of the frontier territory forum in Kazakhstan in Sept. 2008, as one of the advanced technologies proposed to be financed by ROSNANOTECH.

Concerning flight nuclear propulsion systems, a unique advanced project called “ Development of transport power module on the basis of power-propulsion megawatt-class system” is proposed. This project to be implemented on the basis of the existing groundwork will provide the opportunity to enhance Russian rocket and space systems to a principally new level, which is to take the lead over the foreign designs. The project s aimed at achievement of the advanced objectives in space exploration of the 21st century.
The project is oriented to implement large-scale space programs, including Martian mission, interplanetary flights, development and maintenance of the on-planet stations. It all would not be feasible without nuclear propulsion of mega-watt class.
Despite of high technological risks in the project, national heritage and field operations of the nuclear propulsion systems, groundwork on space nuclear power designs, cooperation between Roscosmos organizations and Rosatom, which were involved in this work,- serve as insurance in the project, provided that sufficient and stable funding is maintained.
As a result, the following will be provided:
Qualitative improvement of the new-generation space system functional capabilities;
reduction of the power supply costs for high-power onboard consumers compare to solar-power systems (about 3 times);
reduction of the launch to high-power orbits (about 2 times less);
development of innovative products for ground power systems;
evolution of new technologies, including nanotechnologies, which would provide long-term operation capacity in high temperature environment and intensive ionizing impacts, as well as saving and evolution of the human resources;
leading role of our country in the world in large-scale international space exploration and research projects.
This is the most long-term project to be implemented by Roscosmos together with state corporation Rosatom. Draft design is to be finalized in 2011. The project will last 9 years.

On pourra lire l'intégrale du texte publié par Roscosmos ici: http://www.roscosmos.ru/NewsDoSele.asp?NEWSID=8019
Et pour nos amis russophones, (n'est-ce pas Redguard?!) ici la version russe: http://www.roscosmos.ru/NewsDoSele.asp?NEWSID=7979

Mes commentaires: on peut dire qu'au moins les russes ont une vision du futur de l'exploration spatiale en mettant en avant la volonté de trouver des solutions pour le long terme à deux questions majeures des technologie spatiales, les panneaux solaires multicouches et la propulsion nucléaire.
Ca fait plaisir de voir qu'il y a encore des gens qui réfléchissent sur le long terme... Vite, vite NASA ressaisis toi et propose des choses également innovantes!

Merci bcp Patchfree ! Mais ne t'embete pas pour moi ! Je ne voudrais pas te surcharger, je suis déjà très heureux de lire tes rapports très sérieux ! :ven:
Je voulais juste le texte de Lopota pour verifier mon annalise perso ...
Spacibo !

nikolai39 a écrit:

lambda0 a écrit:

...
De nombreux satellites de reconnaissance dotés de propulseurs nucléaires de faible puissance ont évolué sur les orbites circumterrestres, épiant les sous-marins porteurs de missiles nucléaires.
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Seulement 2 satellites, Cosmos 1818 et Cosmos 1867, en 1989, à titre expérimental, et il s'agissait de propulsion électrique alimentée par un générateur électro-nucléaire.

Il s'agissait de satellites de classe US-A, mais il y en a eu beaucoup plus que deux. Ceux que tu cites testaient un générateur plus évolué que les précédents.

Oui, mais sans rapport avec la propulsion. Le générateur servait à alimenter un radar.
A ma connaissance, le générateur nucléaire n'a été utilisé pour la propulsion que sur Cosmos 1818 et 1867, pour alimenter des moteurs à effet Hall SPT, à titre expérimental (ça a très bien fonctionné d'ailleurs).

C'est peut-être simplement un problème de traduction : il est assez courant que des journalistes traduisent "nuclear reactor" par "propulseur nucléaire", ce qui est en général incorrect.

A+

patchfree a écrit:Ce que je n'avais pas compris dans la proposition des russes c'est que la propulsion nucléaire est proposée pour ... le PTS lui-même dans sa version lunaire ou du moins marsienne si j'en crois l'info de Roscosmos ici http://www.roscosmos.ru/NewsDoSele.asp?NEWSID=8013

En fait c'est le module de propulsion du PTS qui changerait et serait remplacé par sa version nucléaire pour des vols lointains. Ils proposent (le gouvernement n'a rien décidé!) que le "design préliminaire" de ce module soit prêt pour 2012 et une réalisation pour 2018. Ils estiment à 17 milliards de roubles sur 9 ans le coût du projet.

Il faut je crois prendre cela avec des pincettes.
Une capsule comme le PTS sera utile pour monter un équipage en LEO, peut-être aller sur la Lune vu la durée courte du voyage.
Mais son espace intérieur est bien trop petit pour envoyer un équipage sur Mars.
On peut cependant tester la propulsion nucléaire évoquée, ou même une centrale à utiliser pour des installations au sol, dans un scénario lune (envisagé comme validation de ces techniques).
Et on peut aussi prévoir des missions automatiques vers Mars, avec un PTS seulement rempli d'électronique .... là encore pour valider la technologie.
Mais un véritable vaisseau martien pour un équipage ... aura une toute autre taille AMHA (on en a discuté à de nombreuses reprises)

Oui l'aventure martienne réclame plus qu'un vaisseau. Mais j'imagine très bien un ensemble type petite station avec plusieurs vaisseaux pouvant se déplacer autour...et voguant vers Mars.

Et oui bien sûr il s'agit dans un premier temps de valider le module de propulsion nucléaire.

Je rajoute cette petite vidéo sur la visite de Perminov et Medvedev à l'antenne géante dont j'ai parlé au début du fil: