Bonjour,
La réponse à ta première question est oui. Beaucoup de scientifique y ont déjà pensé, car effectivement les moteurs des fusées d'aujourd'hui, même s'ils marchent très bien, possèdent aussi de gros inconvénients: le principal étant le poids de ce type de propulseur.
Les combustibles chimiques sont pesants et alourdissent le lanceur; ce qui en conséquence, limite la taille de la charge utile pouvant être emportée.
Selon certains experts, l'énergie nucléaire serait l'une des solutions à ce problème. Cela permettrait aux fusées ou sondes d'être équipée d'un moteur 10 fois plus puissant et sa capacité électrique lui donnerait suffisamment d'autonomie pour explorer plusieurs satellites joviens.
Les moteurs du futur utilisant l'énergie nucléaire seront utilisés pour donner de l'énergie aux moteurs ioniques.
Voilà la page Wikipédia consacré aux moteurs ioniquesLa fusée à ions est un autre moyen de fournir une poussée, plus progressive mais aussi plus efficace que celle d'une fusée conventionnelle.
Le matériel éjecté est ici du xénon, un gaz lourd et inerte, comprimé dans de solides réservoirs (On a aussi pensé à la vapeur de mercure). Comme avec la fusée nucléaire, l'énergie destinée à l'éjection du xénon provient d'une source différente : l'énergie électrique produite par des cellules solaires.
La fusée à ion est beaucoup plus efficace pour la production du jet que les fusées classiques. Plutôt que d'enfermer un gaz chaud dans une chambre pour l'éjecter à travers une tuyère, processus qui est limité par la température que celle ci peut supporter, une fusée à ion commence par enlever des électrons (négatifs) aux couches superficielles des atomes de xénon, ( les "ionisants"), ce qui laisse aux atomes un surplus de charge électrique positive. Des forces électriques peuvent alors accélérer ces ions, à des vitesses beaucoup plus élevées que celles obtenues pour un gaz chaud, mais sans nécessité d'une haute température. De façon analogue, tous les téléviseurs sont munis d "un canon à électrons" qui accélère un étroit faisceau d' électrons formant l'image vidéo sur l'écran.
Accessoirement, il faut combiner le jet émergent d'ions avec un flot d'électrons négatifs, provenant d'un autre canon à électrons. Sinon, seuls des ions positifs seraient émis et le satellite deviendrait rapidement chargé négativement, en récupérant les électrons séparés et abandonnés. Cette charge négative contrerait alors les ions et annulerait tout le travail du canon à ion.
De tous les moyens non classiques de propulsion dans l'espace, celui-ci est probablement le plus proche de l'utilisation pratique." XIPS" ("zips"), le moteur ionique développé par la société Hughes, a été testé en laboratoire puis à bord d'un vaisseau spatial russe, lancé le 6 octobre 1997. Le satellite expérimental DS1, équipé d'un moteur ionique, a pu être lancé en 1999 vers l'astéroïde 1992KD. La mission est dirigée par le Jet Laboratory de la NASA à Pasadena et sera la première de la série NASA "Nouveau Millenium".
Comme pour les voiles solaires, les moteurs à ions solaires sont surtout utilisables dans le système solaire intérieur, où la lumière du soleil est suffisamment disponible. Pour des missions plus éloignées, il est en principe possible d'entretenir un moteur à ion par un petit réacteur nucléaire à bord. De tels réacteurs ont déjà volé dans l'espace, mais sont actuellement mal vus, en partie parce qu'en rentrant l'atmosphère un vaisseau spatial russe équipé de ce type de réacteur et est entré en collision avec un lac gelé au Canada. Pour explorer le système solaire extérieur, la puissance nucléaire semble cependant essentielle.
Donc la réponse a ta deuxième question est aussi oui, cette possibilité est envisageable. Je m'avancerai même à dire que dans les futurs années, les moteurs des fusées changeront et utiliseront cette énergie.
Malheureusement, l'énergie est très difficile à contrôler.
D'abord, certaines de nos sondes fonctionnent grâce à la
fission nucléaire. Mais, le phénomène plus puissant "énergétiquement" parlant est la
Fusion nucléaire.
La fusion nucléaire est la réaction qui se déroule dans le soleil. S'il on arrivait à reproduire cette sorte de réaction au sein des lanceurs, tu peux alors comprendre qu'on obtiendrait un rendement meilleur ainsi qu'une énergie incroyable.
Le seul problème qui se pose, et que j'ai déjà évoqué plus haut, est que c'est
incontrôlable!!
La fission nuclaire est le principe de nos réacteur nucléaire, les atomes fissiles les plus connu étant Uranium235 et Plutonium239.
En fait la fission c'est un atome qui va donner deux autres atomes (là je simplifie énormément).
A l'inverse la fusion nucléaire c'est la fusion de 2 noyaux pour donner un noyau résultant. C'est ce que fait le Soleil pour founir la chaleur qui nous parvient, qui grace à l'effet de serre nous fourni une température "vivable".
La réaction de base est :
Deuterium + Deuterium --> Helium3 + neutron
(Deuterium = isotope naturel de l'hydrogène, c'est un atome d'hydrogène ayant gagné un neutron donc ²h)
Cette réaction fourni beaucoup plus d'énergie que la fission, mais aujourd'hui il est très difficile de la contrôler. C'est le principe des réacteurs Tokamak qui pourrait fournir beaucoup plus d'énergie qu'un réacteur à base de fission nucléaire.
Enfin pour le moment c'est la réaction qui devrait être à la base de ITER et des réacteur Tokamak, mais la fusion produit une quantité d'énergie énorme par rapport à la fission et reste difficilement controlable de part les rayons engendrés par cette réaction (un 2eme Tchernobyl à la puissance 10 fait peur à tout le monde, logique).
Voici quelques réponses à tes questions.
