Firefly Aerospace prévoit d’embarquer une unité de chauffage radioisotopique de la société Zeno Power à bord d’une mission d’atterrisseur lunaire prévue en 2028, afin de tester la capacité d’une petite source de chaleur nucléaire à maintenir les équipements en fonctionnement pendant la nuit lunaire, lorsque les températures descendent à environ 170 degrés Celsius sous zéro.
Les deux entreprises ont annoncé le 19 août qu’une mission de l’atterrisseur Blue Ghost intégrerait un ensemble que Zeno a baptisé Survive-the-Night. Cet ensemble autonome contient une unité de chauffage à radioisotopes, ou RHU, qui utilise l’isotope radioactif Américium-241 pour produire 5 watts d’énergie thermique. Cette chaleur servira à protéger l’ensemble et ses composants, notamment les systèmes de communication, d’alimentation électrique et les sous-systèmes associés.
Tyler Bernstein, directeur général de Zeno Power, a déclaré que l’objectif pratique de l’expérience était simple : transmettre un signal cinq jours après le début de la nuit lunaire confirmant que la charge utile fonctionne toujours. Cela correspond à une incitation incluse par la NASA dans une récente demande de mission du programme Commercial Lunar Payload Services, afin de démontrer des technologies permettant aux équipements de survivre à la nuit lunaire. Firefly faisait partie des trois entreprises sélectionnées pour cette demande en juin.
Pourquoi ce test est-il important ?
Les véhicules lunaires actuels fonctionnent généralement pendant les périodes de jour lunaire, mais survivre à la nuit permet aux équipements de fonctionner sur plusieurs cycles au lieu de mettre fin à la mission au coucher du Soleil. Cette capacité devient plus importante à mesure que la NASA élabore des projets de base lunaire nécessitant des systèmes d’énergie et de chauffage plus continus.
Firefly estime que l’expérience fournira des données qui l’aideront à évaluer l’utilisation d’unités RHU lors de missions ultérieures, soit pour protéger une charge utile donnée, soit pour chauffer l’ensemble de l’atterrisseur. Les deux entreprises n’ont pas révélé la masse ni la taille de l’ensemble, mais Bernstein a déclaré que l’unité de chauffage elle-même avait approximativement la taille d’une pièce d’un dollar en argent.
Un test technique et réglementaire
Il s’agira de la première mission spatiale de Zeno Power, ainsi que de la première mission utilisant ce type de source d’énergie commerciale fondée sur le chauffage par radioisotopes. En juillet, City Labs a lancé le premier satellite commercial équipé d’une source d’énergie nucléaire, mais celui-ci utilisait une pile au tritium produisant une puissance de l’ordre du microwatt.
Le défi ne se limite pas à fabriquer l’unité. Les deux entreprises travaillent sur les procédures permettant d’intégrer la charge utile en toute sécurité dans le véhicule Blue Ghost, ainsi que sur les essais et les préparatifs nécessaires au lancement. Zeno décrit la mission comme un test du processus d’approbation réglementaire applicable au lancement de charges utiles nucléaires commerciales, un processus qui n’a été mis à l’épreuve que récemment dans la pratique avec le satellite de City Labs.
Vers un marché lunaire plus vaste
Zeno s’emploie à accroître la production d’unités RHU en prévision d’une demande future qui pourrait atteindre des centaines d’unités, à mesure que le nombre de missions à destination de la surface lunaire augmente. L’entreprise développe également des sources d’énergie utilisant des générateurs Stirling pour produire de l’électricité, et a déclaré avoir sécurisé des approvisionnements suffisants en Américium-241 pour répondre à ces projets.
D’autres entreprises d’atterrisseurs réalisent des essais similaires. Intuitive Machines a déclaré avoir également sollicité l’incitation à la survie pendant la nuit dans le cadre de la même demande CLPS, et qu’une mission d’atterrissage qui lui a été attribuée en juin et dont le lancement est prévu en août 2028 utiliserait elle aussi une unité RHU reposant sur de l’Américium-241. Un responsable de l’entreprise a indiqué que l’incitation s’élevait à 15 millions de dollars, mais il a souligné que la mission avait besoin d’une compensation de la NASA en raison de l’absence de marché commercial approprié pour assurer les charges utiles nucléaires.