Le rover Perseverance de la NASA a atterri avec succès sur Mars hier, 203 jours après avoir été lancé de Cap Canaveral en Floride. Le rover, qui est alimenté par un générateur thermoélectrique à radio-isotopes multi-missions ( MMRTG) développé et alimenté en partenariat avec le département américain de l 'énergie ( DOE), explorera le cratère Jezero et prélèvera des échantillons qui seront éventuellement renvoyés sur Terre.

Des membres de l 'équipe du rover Perseverance Mars de la NASA regardent en contrôle de mission les premières images arriver quelques instants après que le vaisseau spatial ait atterri avec succès sur Mars ( Image : NASA)

La réussite du toucher des roues a été annoncée lors du contrôle de mission au Jet Propulsion Laboratory de la NASA en Californie du Sud à 15h55 HNE. Le rover - décrit par la NASA comme un " géologue robotique et astrobiologiste" - subira plusieurs semaines d 'essais avant de commencer son étude scientifique de deux ans sur le cratère, où il étudiera la roche et les sédiments de l'ancien lit du lac et du delta de la rivière pour caractériser la géologie et le climat passé de la région. La campagne Mars Sample Return, planifiée par la NASA et l 'ESA ( l'Agence Spatiale Européenne), vise à retourner sur Terre des échantillons collectés par Perseverance où ils seront étudiés pour des signes définitifs de vie passée.

« Cet atterrissage est l 'un de ces moments cruciaux pour la NASA, les États-Unis et l'exploration spatiale dans le monde - quand nous savons que nous sommes sur le point de découvrir et d'aiguiser nos crayons, pour ainsi dire, pour réécrire les manuels », a déclaré l'administrateur par intérim de la NASA Steve Jurczyk. La mission Persévérance Mars 2020 « personnifie l 'idéal humain de persévérer vers l'avenir et nous aidera à nous préparer à l'exploration humaine de la planète rouge », a-t-il ajouté.

« La persévérance est la première étape pour ramener la roche et le régolite de Mars. Nous ne savons pas ce que ces échantillons vierges de Mars nous diront. Mais ce qu 'ils pourraient nous dire est monumental - y compris que la vie pourrait avoir existé une fois au-delà de la Terre ", a déclaré Thomas Zurbuchen, administrateur associé pour la science à la NASA.

« C 'est tellement excitant de voir Persévérance, alimenté par un générateur thermoélectrique à radio-isotope, atterrir avec succès sur Mars aujourd'hui ! Ce n 'est qu'un exemple de plus des nombreuses façons dont la science et la technologie nucléaires contribuent au progrès de l'humanité », a déclaré Sama Bilbao y Léon, Directeur général de l'Association nucléaire mondiale.

Augmentation de la capacité du Pu-238

Le GTRMM, qui fournit de l 'électricité et de la chaleur à Persevance, a été fourni à la NASA dans le cadre d'un partenariat permanent avec le DOE en vue de mettre au point des systèmes d'alimentation pour des applications spatiales civiles. Le système d 'alimentation radioisotopique a été développé à l'Idaho National Laboratory ( INL) et convertit la chaleur provenant de la désintégration du combustible plutonium-238 ( Pu-238) - fourni par l'Oak Ridge National Laboratory - en énergie électrique. Sa durée de vie opérationnelle est de 14 ans.

Le Pu-238 est fabriqué en irradiant du neptunium-237, récupéré à partir de combustible de réacteur de recherche ou de cibles spéciales, dans des réacteurs de recherche, mais les États-Unis ont perdu leur capacité nationale de production de ce matériau à la fin des années 1980 après la fermeture des réacteurs de Savannah River. En 2015, le DOE, en collaboration avec la NASA, a rétabli la production du réacteur à isotopes à haut flux ( HFIR) de l 'ORNL, qui a maintenant produit 1 kg de matériau source de chaleur.

Le DOE cette semaine a déclaré qu 'il travaillait à l'augmentation de sa production de Pu-238 pour soutenir l'objectif de la NASA de produire 1,5 kilogrammes par an de ce matériau d'ici 2026. Un deuxième assemblage de sept cibles d'oxyde de neptunium et d'une poudre métallique d'aluminium a maintenant été chargé dans le réacteur d'essai avancé ( ATR) de l'INL, où il sera irradié pendant 55 à 58 jours, a déclaré le DOE. Les cibles irradiées seront ensuite envoyées à ORNL pour extraire le plutonium et confirmer la qualité et la quantité du matériau source de chaleur produit. INL s 'attend à produire environ 30 grammes de matériau source de chaleur Pu-238 à partir de ses deux premières campagnes. Sept cibles ont été initialement chargées dans ATR en juillet 2019.

"Bien que les États-Unis disposent de suffisamment de combustible pour soutenir les missions spatiales au cours de la prochaine décennie, ce partenariat continu entre le DOE et la NASA garantit qu 'il y aura un approvisionnement suffisant en plutonium domestique pour soutenir les missions futures", a déclaré le DOE.

Prochaines étapes

Plus tôt cette semaine, l 'entrepreneur en gestion et en exploitation d'INL, Battelle Energy Alliance LLC, a annoncé qu'il s'associait à la NASA et au DOE pour solliciter l'engagement de l'industrie afin de poursuivre la conception d'un nouveau système d'alimentation qui, selon lui, sera la « prochaine étape » de l'exploration spatiale.

Le système d 'alimentation dynamique par radio-isotopes ( RPS) utilisera le Pu-238 comme source de chaleur et sera conçu pour une éventuelle mission de démonstration lunaire d'ici la fin des années 2020. Le projet de démonstration technologique vise à développer et à démontrer le rendement d 'un système trois fois plus efficace que la technologie actuelle des SI. La conversion de puissance dynamique est plus efficace que la conversion thermoélectrique utilisée dans les systèmes actuels tels que celui du rover Perseverance, a déclaré INL. Cela permettra à un SRP Dynamic de produire la même quantité d 'énergie électrique avec moins de plutonium 238, et d'étendre l'énergie radioisotopique à des systèmes plus grands.

Au cours des sept prochaines années, le projet passera par des phases supplémentaires pour fabriquer et qualifier un RPS dynamique pour les futures missions d 'exploration scientifique, qui pourraient inclure de petites expériences lunaires, des rovers ou de petits engins spatiaux, a déclaré INL.

Recherché et écrit par World Nuclear News