NASA : une centrale nucléaire sur le sol lunaire

La NASA prépare son grand retour sur la Lune. Cette fois, il s’agira d’y établir une base lunaire, et donc d’assurer sur place les besoins en énergie des premiers habitants de notre satellite. Pour l’Agence spatiale américaine, la solution nucléaire apparaît comme la plus réaliste.

Un réacteur nucléaire utilisé dans l’espace sera très différent d’un système terrestre : il ne peut y avoir de grande tour en béton, et le réacteur devra être de la taille d’une poubelle de bureau. Il offrirait donc une puissance limitée, de l’ordre de 40 kW, mais suffisante pour alimenter un avant-poste lunaire.

Le concept illustré ci-dessus envisage un enterrement du réacteur, pour protéger des rayonnements du réacteur. Les moteurs transformant l’énergie thermique en électricité sont placés sur une tour, au-dessus du réacteur, et des radiateurs dégagent la chaleur non utilisée vers l’espace.

"Notre objectif est de construire une unité de démonstration de cette technolgie, comprenant tous les principaux éléments d’une centrale à fission au sol, et de mener des tests de systèmes intégrés non-nucléaires dans une installation de simulation spatiale" explique Lee Mason, chercheur principal au centre de Glenn, à Cleveland.

"Notre objectif à long terme est de faire la démonstration technique de la possibilité du système au début de la prochaine décennie, au moment où la NASA  devra décider du type de production d’énergie à utiliser sur la surface de la Lune." 

L’une des difficultés principales consiste à transformer la chaleur produite par le réacteur nucléaire en électricité.

Le centre de Glenn a chargé deux sociétés de concevoir et analyser deux technologies différentes de conversion de l’énergie. Une première étape avant le développement d’une unité de démonstration à grande échelle.

La première solution, envisagée par Sunpower Inc , et réalisée dans l’Ohio, fait appel à deux moteurs à pistons, couplés à des alternateurs d’une puissance unitaire de 6kW.

La seconde utilise un moteur fermé à cycle de Brayton (cycle à caloporteur gaz), qui emploie une turbine à haute vitesse et un compresseur couplé à un alternateur rotatif. Cette solution, développée dans le Colorado par Berber Nichols Inc., génère également 12 kW de puissance.

"Le développement et l’essai de la conversion de l’énergie constituera un facteur clé pour apporter la preuve de la viabilité de la fission sur la surface lunaire, et fournir à la NASA des options viables et rentables pour l’énergie nucléaire sur la Lune ou Mars" estime Don Palac, manager du projet Glenn’ Fission Surface Power Project.

A l’issue de la phase de conception et d’analyse, d’une durée d’un an, un seul entrepreneur sera sélectionné pour construire et tester un prototype d’unité de conversion de l’énergie. Une fois achevée, l’unité de conversion sera intégrée aux autres composants.

Le centre de Glenn développe également un système de rejet de chaleur, et fournira les installations de simulation spatiale.

Les tests du système non-nucléaire doivent avoir lieu à Glenn entre 2012 et 2013. Ces essais doivent permettre de vérifier les projections de performance, de développer des méthodes de contrôle fiables et sûres, et d’acquérir une expérience d’exploitation, tout en réduisant les risques technologiques et de programmation.

         

Articles connexes

S’abonner
Notification pour
guest
17 Commentaires
Le plus ancien
Le plus récent Le plus populaire
Commentaires en ligne
Afficher tous les commentaires
Aqua

Pourquoi ne pas utiliser cette occasion pour chercher “autrechose” ?Le nucléaire est déjà un casse-tête sur Terre… alors sur la Lune !Avec les gradients de température qu’il y règne, cela ne donne pas d’autres idées ?Le soleil tapant directement, c’est une belle source d’énergie thermique, non ?Qu’en pensez-vous ?

r17777

et comment ils évacuent les calories pour créer un machine de carnot (vapeur) pour produire l’élec? y’a une atmosphère caloprteuse sur la lune???

Momo

Non , ces generateurs a thermocouples solides se refroidissent par rayonnement , il y en a deja des dizaines  envoyees ds. l’espace , ds. les sondes vers la partie externe du Systeme solaire ( les Pioneer et Voyager  actuellement  ” au diable vauvert ”  , comme Galilee autour de Saturne ou les 2  Viking sur Mars ds. les annees 70 ….) , alimentes au plutonium  . Documentations sur le site NASA …Cordialement

Momo

Non , ces generateurs a thermocouples solides se refroidissent par rayonnement , il y en a deja des dizaines  envoyees ds. l’espace , ds. les sondes vers la partie externe du Systeme solaire ( les Pioneer et Voyager  actuellement  ” au diable vauvert ”  , comme Galilee autour de Saturne ou les 2  Viking sur Mars ds. les annees 70 ….) , alimentes au plutonium  . Documentations sur le site NASA …Cordialement

bamse

tout à fait d’accord avec r17777. Eventuellement en utilisant le sol comme conducteur thermique, mais cela signifierait faire du génie civil sur la Lune :o)Sinon je ne vois pas comment fonctionne un radiateur dans le vide… à moins que les pertes par radiation seules suffisent à refroidir la machine?Autre point, comment transporte-t-on du combustible nucléaire jusque là-bas? Quid en cas d’explosion au décolage?

Momo

Desole , j’ai clique ” envoyer ” avant d’avoir fini completement mon texte !  Je voulais ecrire ” actuellement  , ces generateurs nucleaires spatiaux  sont a thermocouples solides ” , et indiquer leur mauvais rendement de conversion thermo-electrique  ,  mais leur grande simplicite de fonctionnement , et leur grande fiabilite et constance de production pendant des annees et meme des decennies ! Ici il faudra augmenter le rendement de conversion , et donc passer a un systeme thermo-mecanique avec un gaz caloporteur … d’ou experimentation , essais et verification de fiabilite pendant qq. annees encore …. mais le rayonnement ds. le vide fonctionne tres bien , y compris pour la navette ( ses grandes portes de la soute ouvertes sont des radiateurs  ) et pour la Station spatiale actuelle …

Gp

Chouette! voilà qui devrait sauver l’humanité… des millions foutus en l’air pour fabriquer de l’électricité lunaire avec un rendement de chiotte histoire de pouvoir continuer à faire réver le cadre sup’ moyen de la NASA qui va bosser tous les jours en SUV…On se croirait au début des années 70 lorsque l’on lit le txt… une fois de plus, C américains sont vraiment déprimants de connerie!!! Ils ont là une occasion précieuse de montrer leur savoir faire technologique pour produire de la manière la + sobre, la + efficace et la + propre possible, de l’électricité et au lieu de ca, ils réfléchissent nuit et jour à l’élaboration d’un mini-réacteur nucléaire capable de fabriquer de l’électricité avec un rendement de 25% max. A moins, que l’objectif soit de laisser une trace de très long terme sur la lune, histoire de rappeler qu’elle appartient aussi à l’Homme…C complétement déprimant. J’ai bien peur qu’il faille encore attendre qlq décennies avant d’espérer voir poindre des solutions durables et hautement reproductibles venues d’outre-atlantique. En attendant la prochaine offensive made in china… :(Définitivement, la planète n’a jamais eu autant besoin de la sagesse et du pragmatisme européen pour espérer trouver la voie d’un monde meilleur…C pas gagné…

Momo

Allons , cher Gp , montrez-nous donc comment VOUS faites mieux ! Allez-y , le Monde entier veut voir et savoir !  Les Chinois vous attendent  pour savoir s’ils vous suivent ou non ds. le CONCRET …. Venez-donc leur montrer !  Et pas seulement en imprecations et autres invectives deprimantes , mais en actions reelles !  Croyez-moi , ils attendent du pragmatique ( ils s’en foutent qu’il soit europeen ou non ! ….. ) . cordialement

Nk

Alors  Gp ,  on en profite   pour se faire  un  petit  coup  + ou   –   discret  d ‘ anti- américanisme  primaire ?  ( sous pretexte  de dire qu ‘ ils sont déprimant de c…)Mais  c ‘est  trés vilain ça  !!   

Nk

L ‘ utilité de ces réacteurs est que la surface lunaire n ‘ est pas toujours au soleil  ,il sont peu encombrant  , pratiques à enterrer et pourront se combiner au besoin à des installations  solaires futures .  Opposer le Nucléaire  au Solaire (surtout sur la Lune)  relève  d ‘ une phobie absurde , singulièrement  pathologique  . Ces  antinucléaires viscéraux  sont vraiment  Fatiguants . j ‘ ajoute que ce n ‘ est pas parcequ’ on  pourrait combiner solaire et batteries sur la lune , que l ‘ on doit renoncer à 1  petit réacteur  nucléaire bien pratique  pour faire plaisir à des  écolos-alarmistes antinucléaires maladifs .

Deschamps

mais oui ce sont les “écolos-alarmistes “qui sont “maladifs”…et pas le grand lobby nucléaire et pas non plus la NASA.Quand l’homme aura bien pourri sa terre que le (créateur?) ou la nature lui avait fournit il ira détruire les autres planètes.Tout à fait d’accord avec GP. C’est vraiment déprimant, ils sont vraiment completement déconnectés avec les réalités terrestres ces ingénieurs des States.Deschamps (chroniqueur sur Enerzine)

Grant

Il  est vraiment  nécessaire  de  rappeller à  certains  que le travail de la  Nasa  n ‘ est pas de se consacrer  aux  “réalités terrestres ”  mais  aux  “réalités  spatiales”,aux “réalités lunaires ” et aux  “réalités des autres planètes  que la terre ”  sinon ellene ferait plus le travail  pour lequel  elle est chèrement payée . Laissez lui faire son boulot  sans la mêler bêtement à des débats idéologiques sur telle  ou telle  énergie .

Gp

1. pour l’anti-américanisme, désolé si la NASA = USA…2. pour le concret : avec les moyens perso de la NASA, la démonstration serait moins difficile à faire… ceci étant, puisque LA priorité de ce siècle en matière d’énergie, C la sobriété & l’efficacité énergétique, comment peut-on s’émerveiller devant pareil gabegie??? Faut-il rappeler à certains que là où il n’y a pas d’eau, il n’y a pas de vie?! … et bien, de la même manière, si la lune est dépourvue de toute ressource naturelle capable de fournir de l’électricité avec un très bon rendement comme le fait une turbine d’éolienne grâce à l’énergie du vent, ou celle d’un barrage hydro grâce à l’énergie de l’eau, pq vouloir s’ententer à tout prix à fabriquer la précieuse électricité en contournant abusivement les régles de base du développement durable??? Qt à l’énergie solaire disponible de manière cyclique, merci de rappeler que la lune est une sphère… C ce que l’on appelle classiquement une contrainte naturelle, charge à l’ingénieur d’en tenir compte dans ses réflexions et ses calculs… sauf à vouloir s’affranchir des contraintes naturelles en pensant qu’elles n’arrêtent que les imbéciles…Il est urgent, de réinscrire le bon sens et le pragmatisme au rang 1er des sciences de l’ingénieur!Je terminerai par une note d’optimisme : un véhicule à propulsion électrique intelligemment concu (…) autour de la sobriété et de l’efficacité énergétique, C moins de 8 kWh d’électricité consommés pour parcourir 100km. En y ajoutant 2 m² de cellules PV à très haut rendement sur le toit et les élèments de carrosserie qui s’y prêtent, on peut espérer couvrir jusqu’à 25% des besoins en électricité sur une base de 10 000 km/an (bcp + dans les pays de la “ceinture solaire”). Le tout avec l’aide d’une batterie tout aussi efficace pour stocker la précieuse énergie. Voilà ce qu’est de l’énergie intelligente! Reste à savoir si la conception et la fabrication d’un tel véhicule capable de parcourir quelques centaines de km à ~ 70 km/h de moyenne est de nature à satisfaire l’égo de l’ingénieur de la NASA qui préfère participer à l’exploration lunaire à grand renfort de milliard de $ plutôt que participer concrêtement à apporter à l’humanité toute entière les solutions d’une mobilité durable pour tous…GP, ingénieur en énergie durable.

Grant

Qu ‘ est  ce     que   j  ai   dis   dans  mon   commentaire  précédent  ?? Que  le  travail  de l ‘ingénieur de la NASA  n ‘ est  pas de se consacrer  aux réalités  terrestres  ou  à  sauver  la  planète   .Ni  de trouver des solutions  à  une  “Mobilité  durable “Il  y a d ‘ autres  ingénieurs   énergéticiens pour   ça  !!!!!   Surtout  Aux   USA .Et  ils ne manquent  pas de crédits  . Alors  foutez  la  paix aux  gars de la  NASA .Chacun  son  travail  .    

Gp

ce qui n’interdit pas la NASA pas plus qu’à ceux dont le métier est de concevoir des ordinateurs ultra performants ou des voitures de courses d’échapper à la réalité du monde dans lequel nous vivons…Et la réalité du monde en question, en matière d’énergie, elle plaide davantage en faveur de la sobriété et de l’efficacité que son contraire à ce que je sache!?et désolé d’être têtu…

Dan1

Pour GP :Même quand on parle de la lune, il n’est pas interdit de garder les pieds sur terre. Qu’est-ce qu’une voiture solaire ?Voici un extrait du commentaire que j’ai posté le 02 août 2008 avec l’article : “Fiat lance la voiture à énergie solaire” publié le 10 décembre 2007.   Le meilleur endroit pour positionner les panneaux PV, ce n’est pas sur la voiture car en admettant que vous ayez 4 m2 toujours très bien orientés et exposés au maximum de rayonnement (1000 W/m2), vous récupérerez au maximum 600 W pendant une durée de 2 heures (150 km à 75 km/h de moyenne) soit 1,2 kWh (les divers rendements de conversion ne sont pas pris en compte). Pendant ce temps là vous aurez consommé au minimum 15 kWh soit 12,5 fois plus. Là vous avez le meilleur des cas mais totalement irréaliste. En hiver, au mois de décembre vous ne devrez rouler qu’entre 11h00 et 15h00, les jours de grand soleil et vous ne récupérerez qu’au maximum environ 60 % des 1,2 kWh, vous produirez donc 0,72 kWh soit 5 % du nécessaire. En réalité, comme il y a aussi des nuages, en moyenne au mois de décembre, vous aurez droit à 1,6 kWh par m2 et par jour (ou un verre d’essence !) ou environ 50 kWh par m2 et par mois (5 litres d’essence). Avec les 4 m2 de panneaux de votre voiture (équivalent à 600 Wc), vous récolterez au maximum 0,8 kWh par jour ou 24 kWh pour le mois. Seulement, si vous faites 150 km par jour et 20 jours par mois vous aurez besoin de 300 kWh. L’idéal serait alors d’aller au travail en juillet puisque vous auriez récupéré 84 kWh. Maintenant, si vous voulez recharger votre voiture au garage, sachez qu’avec une prise normale de 16A au maximum de ses capacités (3680 W), il faut au moins 4 heures pour lui donner une autonomie de 150 km à 10 kWh/100.Les 15 kWh nécessaires peuvent être produits par 3000 Wc de panneaux photovoltaïques en toiture d’un garage de 7 m x 3,4 m (équivalents à 24 m2 si on prend en compte le rendement global de l’installation) alimentant des batteries. Le problème, c’est que le maximum de production de l’installation sera atteint en juillet avec 290 kWh soit 9,4 kWh par jour (sans prendre en compte les rendements de conversion). Vous ne pourrez donc pas compter uniquement sur cela pour faire le plein. En décembre, vous ne disposerez que de 75 kWh ou 2,4 kWh par jour, il manquera donc 12,6 kWh à ponctionner sur le réseau. Accessoirement, cela vous coûtera au moins 25 000 € et vous ne pourrez pas revendre votre électricité au tarif de 57 centimes d’Euros si vous avez choisi de la consommer. Après subvention de 50 % sur la fourniture, Il restera donc à votre charge environ 15 000 Euros non amortissables, soit le prix d’une petite voiture très bien équipée et consommant aujourd’hui environ 4l/100 en cycle mixte.Conclusion : la voiture électrique a sûrement beaucoup d’avenir mais elle tirera probablement encore très longtemps la majorité de son énergie du réseau électrique… à moins qu’un ingénieur trouve les solutions ! 

Momo

Votre avant-derniere phrase est tout a fait exacte et logique ! ( la derniere ne regardant que vous … )  . Et c’est exactement ce a quoi travaillent tous les vrais ingenieurs dignes de ce titre !  Toujours obtenir + en consommant moins  , toujours ameliorer le rendement de conversion ( energetique entr’autre )  , et ce n’est JAMAIS facile ….. ni gratuit en investissement (s)  !  Et il va falloir investir des milliers d’heures-hommes pour passer d’un 18 / 20 % de rendement thermoelectrique d’un RTG statique actuel a 30 / 45 % par cycle mecanique futur …. au meme titre que de passer des malheureux 10 / 12 % du PV actuellement commercialise aux mirifiques 45% que vous appelez de vos voeux …. et cela va couter a peu pres la meme chose ! ( et parfois avec les memes chercheurs physiciens de pointe !  payes par les memes voies etatiques !  et roulant peut-etre ds. les memes bagnoles ou les memes avions actuellement mus par des hydrocarbures ….)  Et si la NASA envisage un generateur nucleaire pour son EVENTUELLE future base lunaire , c’est certainement pour des raisons toutes ” betes ” de poids , d’encombrement et de facilite de maintenance ….. rien d’autre  ! Et RIEN ne dit que cela se fera par cette voie-la , les progres ds. une autre voie pouvant brusquement faire changer d’avis les decideurs ….. et faire passer a la trappe les autres voies possibles envisagees auparavant …. et passer par ” pertes et profits ” les sommes englouties ds. X ou X impasses !  Et tout le bazar continue d'” avancer ” , cahin caha et on ne sait pas vraiment jusqu’ou ! ….. Nul ne connait vraiment le futur , et il sera toujours different de ce qu’il avait ete imagine , non ?   Cordialement

17
0
Laissez un commentairex
Available for Amazon Prime