Afin de pouvoir explorer les mers de méthane de Titan (un satellite de Saturne), la Nasa veut envoyer un sous-marin nucléaire dans l'espace. Cet appareil d'analyse scientifique, qui pourrait détecter la présence de vie éventuelle, aurait la forme des sous-marins que l'on connait, et aurait comme source d'énergie un réacteur utilisant la chaleur émise par la désintégration d'isotopes radioactifs.
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Titan est pourtant l'un des meilleurs candidats susceptible d'accueillir la vie dans le système solaire. Des réserves existent, or, à ma connaissance, il n'existe pas d'objection unanime de la part de la communauté scientifique quand à la possibilité d'y trouver de la vie.
Moi ça me choque, on a même pas trouvé le moyen de s’extraire de la Terre qu’on y irait polluer un satellite spatial et détruire son environnement ?
Donc, ils vont bien chercher de la vie.
Dans le cas de l’exploration spatiale il s’agit d’un bloc d’un élément radioactif. Mais très radioactif en général du plutonium 238 sous forme de dioxyde de plutonium. Ce bloc dégage beaucoup d’énergie et donc de chaleur. Ce qui est utilisé par la sonde pour fonctionner en convertissant cette chaleur en électricité. Ce sont de tels générateur thermo électriques qui font fonctionner les sondes Voyager par exemple. Sondes qui sont devenus les premiers engins à sortir du système solaire
Comme dit dans les commentaires, il ne s'agit pas d'un sous-marin nucléaire similaire à ceux sur Terre. Il n'y a ni réaction de fission ni de fusion, simplement un bloc de matière radioactif qui se désintègre très lentement en émettant de la chaleur qui est convertie en électricité.
D'ailleurs on peut noter ici que Titan est sans doute l'astre le plus accueillant pour nous après la Terre dans le Système Solaire !
Car :
- l'épaisse atmosphère protège des orages solaires et des rayons cosmiques, tout comme des micrométéorites et des météorites jusqu'à 1 mètre d'envergure ! (contrairement à Mars! Titan a une pression atmosphérique au sol de 145% de celle sur Terre, là où Mars est de 0.6%!). Cette différence fondamentale fait que sur Titan, on n'aura pas besoin de pressuriser les habitations, ni les combinaisons. Oui il faudra une combinaison pour aller explorer la surface, mais elle devra juste protéger contre le froid (-180°C). Une combinaison sur Titan sera bien moins chère à produire, durera bien plus longtemps, et s'enfilera en qq minutes. Une combinaison sur Mars est en fait une combinaison spatiale vue la quasi absence d'atmosphère. Une combinaison spatiale coûte environ 2 millions de USD, il avait été estimé qu'elle ne pourrait être utilisée que pour une petite vingtaine de sorties, et elle met des heures et des heures à s'enfiler... Rien que ça fait toute la différence entre la colonisation humaine de Titan vs Mars. Surtout que sur Mars on risque le cancer en explorant la surface, quelle déprime! La faible gravité et épaisse atmosphère sur Titan devrait même nous permettre de voler à la force de nos bras ! Sas moteur !
- Sur Titan, bcp d'idées de sources d'énergie : comme le vent en altitude à exploiter avec des ballons, l'énergie chimique en faisant réagir hydrogène et acétylène, énergie "hydraulique" en utilisant les différences de dénivelés entre les lacs de méthane liquide, et bien sûr l'énergie solaire car même si la lumière sera ténue (une journée sur Titan est aussi lumineuse que sur Terre quelques minutes après le coucher du soleil), il y a assez de lumière malgré tout à transformer en électricité (il a été estimé qu'une ferme solaire couvrant 10% de la surface pourrait alimenter 300 millions de personnes en éléctricité sur la base de la consommation d'énergie par habitatnt aux Etats-Unis)
- Sur Titan, le sol est en fait de la glace, donc le sol sera une source en eau, mais aussi en oxygène vu qu'on pourra séparer l'eau en O2 et H2 par électrolyse (avec de l'énergie à obtenir par un des moyens évoqués plus haut)
Une des clefs de la colonisation humaine de Titan sera la rapidité du transport spatial. Les fusées chimiques sont trop lentes. La solution viendra de la propulsion électrique ionique : on utilise de l'électricité pour d'abord transformer un gaz propulseur en un plasma, càd en particules chargées, puis pour créer un champ magnétique qui va permettre d'accélérer les particules chargées qui vont être expulsées à l'arrière de la fusée pour générer une poussée. L'avantage de ces moteurs est qu'ils peuvent générer une poussée, certe faible, mais pendant très longtemps, ce qui dans le vide de l'espace permet d'accélerer le vaisseau continuellement et donc d'atteindre des vitesses très élevées. VASIMR est la technologie à suivre en la matière!! Après ça, il faut une source d'éléctricité assez puissantes pour générer les 200MW de puissance électrique en continue que nécessiterait un vol ultra rapide vers Titan pour un vaisseau habité. Pour cela la meilleure solution est d'avoir un vrai réacteur nucléaire cette fois-ci, un réacteur nucléaire à fission, comme les sous-marins sur Terre!!
J'ai rassemblé toutes les bonnes idées à connaître sur la colonisation de Titan sur ce site : www.humans-to-titan.org/
Si dans les reportages on parle d'explosion hypothétique, ce n'est pas une explosion nucléaire, mais une explosion d'hydrogène.
Lorsque le réacteur surchauffe et rentre en fusion partielle à la suite d'un accident, la gaine en zircaloy (alliage de zirconium/magnésium) des crayons combustibles va s'oxyder très fortement à l'air à cause de sa très haute température. Il s'en suit alors la réaction chimique suivante :
Zr + 2(H2O) -> ZrO2 + 2H2
Le zirconium s'oxyde et libère en très grande quantité de l'hydrogène dans la cuve du réacteur qui est dénoyé par perte de réfrigérant primaire (l'eau). L'hydrogène étant hautement inflammable il manque juste une étincelle pour faire une belle explosion. Or, dans des systèmes industriels il est aisé d'obtenir cette étincelle, que ce soit par le moteur d'une pompe ou l'électronique d'un système de mesure.
À Fukushima c'est une bonne 100aine de kilos d'hydrogène qui a explosé dans un réacteur (je n'ai plus le numéro) faisant ainsi sauter l'enceinte de béton pré-contraint de près d'un mètre d'épaisseur. En plus à Fukushima, tout le monde savait que ça allait péter, mais personne ne pariait sur la ou ça s'est passé.
La physique nucléaire et ses problématiques associées (radioprotection, sûreté, etc) sont des domaines très particulier à appréhender, et je pense qu'il faut rester alerte par rapport aux reportages/articles/interview pour bien comprendre quels sont les tenants et les aboutissants. Je travaille la dedans et des fois j'hallucine complètement en lisant certains articles de gros journaux, et je comprend mieux la peur et le rejet du nucléaire par la plupart des gens.