Des scientifiques utilisent des déchets nucléaires pour fabriquer des batteries spatiales

Les ministres de l’Agence spatiale européenne (ESA) ont récemment approuvé le financement d’un projet spécial de construction de batteries alimentées par des déchets nucléaires à utiliser dans espace exploration. En cas de succès, la nouvelle technologie permettrait de mener des opérations dans des zones où l’accès à l’énergie solaire est dégradé ou absent, comme sur la face cachée de la lune.

Les chercheurs travaillant avec l’ESA pensent qu’ils peuvent utiliser l’américium, un élément radioactif dérivé de la désintégration du plutonium, pour générer suffisamment de chaleur pour réchauffer les équipements et générer de l’électricité pour alimenter les fonctionnalités. Ce serait la première fois que l’américium était utilisé de cette manière, mais l’innovation arrive à un moment nécessaire pour le programme spatial européen.

Les batteries actuelles reposent sur le plutonium-238, un élément difficile et coûteux à produire. Les États-Unis et la Russie abritent la part du lion de l’approvisionnement mondial et, malheureusement, la NASA en a à peine assez pour alimenter ses propres ambitions. La seule option, à ce stade, est que l’ESA trouve une alternative.

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À cette fin, l’ESA a affecté 29 millions d’euros au développement d’une batterie à l’américium. Selon les chercheurs, l’élément est à la fois plus facile et moins coûteux à produire. Malheureusement, il produit également moins d’énergie potentielle que le plutonium-238, mais les scientifiques pensent que les compromis joueront en faveur de l’ESA.

Le plutonium-238 est créé par un processus en deux étapes qui consiste à irradier le neptunium-237 dans un réacteur spécial. Il est beaucoup moins cher de développer l’américium, car il est dérivé du plutonium qui est utilisé dans les types de réacteurs nucléaires utilisés dans les centrales électriques civiles. En raison de son abondance relative, il en coûte environ un cinquième du prix pour produire un watt d’énergie individuel en utilisant de l’américium par rapport au plutonium-238.

Tout cela se résume, pour le programme spatial européen, à la liberté de mener des opérations sans dépendre des sources de carburant américaines ou russes. Comme l’a récemment déclaré la présidente du comité consultatif de l’ESA, Athena Coustenis dit Nature, « La situation politique actuelle montre qu’on ne peut pas toujours compter sur des partenaires. » Il s’agit, bien sûr, d’une référence à la dépendance antérieure de l’agence vis-à-vis du plutonium russe.

Malgré le feu vert de l’ESA et les recherches actuelles sur l’américium, ce projet représente la première fois qu’il sera utilisé comme source d’alimentation dans ce type de batterie. Les scientifiques s’attendent à ce qu’il y ait encore quelques problèmes à régler avant que nous n’utilisions le stock européen de déchets nucléaires chargés d’américium pour éclairer la face cachée de la lune et d’autres zones sombres de l’espace extra-atmosphérique.

On s’attend actuellement à ce que les fusées de l’ESA embarquent la technologie des batteries à l’américium « d’ici la fin de la décennie ». Au cours des trois prochaines années, cependant, l’équipe de test de l’ESA développera des prototypes spéciaux à utiliser dans des environnements de type spatial ici sur Terre.

Une fois perfectionnée, la nouvelle technologie de batterie devrait permettre aux astronautes et aux scientifiques de l’ESA de mener des missions en solo, c’est-à-dire des études spatiales sans l’aide nécessaire de partenaires de recherche non européens tels que les États-Unis ou la Russie. Cela devrait également permettre à l’agence d’économiser de l’argent à long terme, qui pourrait potentiellement être réinvesti dans le programme spatial.

Cela devrait être une situation gagnant-gagnant pour les Européens intéressés par l’au-delà, mais les ingénieurs de l’ESA ont toujours le problème du maintien de l’intégrité des substances radioactives et de la sécurité de l’équipage qui manipulera les batteries et fera fonctionner l’équipement qu’ils utilisent. utilisé dans.

Ils ne peuvent pas simplement réutiliser les anciens conteneurs, car il faut plus d’américium pour produire l’énergie requise que de plutonium. À cette fin, selon la naturel’ESA développe des conteneurs spécialisés capables d’émettre la chaleur dégagée par l’américium, mais aucune de sa radioactivité.

Il n’y a aucune garantie scientifique, mais sur la base des recherches précédentes, cela semble être une bonne nouvelle pour les ambitions de l’Europe d’aligner son propre programme spatial sur celui de la NASA.