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Explorer l’espace impose une alimentation fiable, continue, sur des durées extrêmes. Depuis plusieurs décennies, les ingénieurs adaptent l’énergie nucléaire aux contraintes du vide spatial. Cette technologie, controversée sur Terre, est devenue le pilier énergétique des sondes engagées dans des missions lointaines et durables.
Aux débuts du nucléaire spatial en 1961, un satellite pionnier qui a changé durablement la façon d’alimenter les missions
Tout débute le 29 juin 1961, lors d’un lancement marquant pour l’exploration spatiale. La NASA place en orbite le satellite Transit IV-A, équipé d’un dispositif inédit pour l’époque. À bord, un générateur thermoélectrique à radioisotope fournit une énergie stable là où l’ensoleillement devient insuffisant.
Le principe repose sur la chaleur dégagée par le plutonium-238. Cette énergie thermique est convertie en électricité via des couples thermoélectriques. La désintégration du dioxyde alimente ainsi les instruments, ouvrant la voie à une utilisation durable du nucléaire dans l’environnement spatial.
Des sondes mythiques toujours actives grâce à une source d’énergie fiable, capable de fonctionner pendant plusieurs décennies
Les sondes Voyager, lancées en 1977, poursuivent encore leur route dans l’espace interstellaire. Leur fonctionnement repose exclusivement sur cette énergie nucléaire, à des distances extrêmes. Leurs batteries toujours opérationnelles permettent la transmission de données malgré l’éloignement colossal.
Le programme Apollo a lui aussi utilisé cette technologie entre 1969 et 1972. Le rendement reste limité, autour de 10 %, mais la continuité prime. Une production d’énergie constante garantit le succès des missions dans des environnements instables et imprévisibles.
Cette endurance dépasse largement celle des autres sources disponibles. Pour les trajectoires lointaines, les ingénieurs privilégient donc cette solution éprouvée. Elle assure le bon fonctionnement des instruments sur des missions couvrant tout le Système solaire, sans dépendance externe.
Quand les panneaux solaires atteignent leurs limites face à la distance, à l’orientation et à l’obscurité de l’espace profond
Les panneaux solaires alimentent la majorité des satellites en orbite proche de la Terre. Mais leur efficacité chute rapidement avec l’éloignement du Soleil. La quantité de lumière captée devient alors insuffisante pour maintenir des systèmes scientifiques complexes.
Une orientation défavorable peut aussi réduire fortement la production. Si le solaire reste adapté à l’orbite basse, il montre vite ses limites ailleurs. Pour l’exploration lointaine, cette technologie ne suffit plus, poussant les agences à chercher des solutions autonomes.
L’énergie nucléaire s’impose alors comme une réponse robuste et indépendante. Elle ne dépend ni de la distance ni de l’exposition solaire. Cette autonomie permet de concevoir des engins capables d’opérer durablement dans l’obscurité totale de l’espace lointain.
Des projets concrets déjà datés, entre drone sur Titan et moteurs nucléaires destinés aux futures missions habitées
La NASA prépare la mission Dragonfly, dont le lancement est prévu pour 2028. Un drone sera envoyé sur Titan, lune de Saturne, avec un RTG comme unique source d’énergie. Cette batterie nucléaire assurera le trajet interplanétaire et les vols réguliers sur place.
En parallèle, des moteurs à propulsion nucléaire thermique sont en développement. Plus efficaces que les moteurs chimiques, ils chauffent un gaz pour produire une poussée accrue. Des projets comme Draco pourraient transformer l’usage du nucléaire spatial, ouvrant la voie à des missions plus ambitieuses.