Les programmes américains d’énergie et de propulsion nucléaires dans l’espace sont confrontés à des défis opérationnels à court terme et à des risques à plus long terme, malgré l’élan politique et financier croissant qui les entoure. Lors du Space Nuclear Industry Symposium, le 13 août, des responsables gouvernementaux et des représentants de l’industrie ont présenté les progrès réalisés dans plusieurs projets, notamment le projet de la NASA connu sous le nom de Space Reactor 1 Freedom, qui vise à lancer un système de propulsion électrique nucléaire d’ici la fin de 2028, ainsi que le programme Lunar Reactor 1, destiné à développer un système d’énergie nucléaire utilisable sur la Lune.
Aaron Miles, coordinateur des capacités stratégiques au sein du Bureau de la politique scientifique et technologique de la Maison-Blanche, a déclaré que ces programmes se trouvaient à l’intersection de l’intérêt croissant pour les secteurs spatial et nucléaire, qualifiant la période actuelle d’occasion dont les effets pourraient s’étendre sur toute une génération. Cet intérêt n’élimine toutefois pas les contraintes susceptibles d’affecter la capacité des États-Unis à transformer ces plans en un système de production durable.
Le combustible HALEU pourrait devenir un goulot d’étranglement
L’un des principaux défis concerne le combustible d’uranium faiblement enrichi à teneur élevée, connu sous le nom de HALEU, qui devrait être utilisé dans les réacteurs spatiaux. Miles a indiqué que les États-Unis ne disposaient actuellement d’aucune chaîne de production de combustible HALEU céramique, alors que la demande pour ce combustible augmente également dans les programmes de réacteurs nucléaires terrestres, notamment les petits réacteurs modulaires.
Le département américain de l’Énergie est actuellement le seul fournisseur national de HALEU. Le 23 juillet, le département a annoncé l’attribution à la NASA d’une quantité non précisée destinée à la mission SR-1. Il a également attribué du combustible à Radiant, une entreprise spécialisée dans les réacteurs, après des allocations similaires accordées à d’autres entreprises de réacteurs au cours de l’année précédente.
Jeremy Kenny, directeur du Bureau des technologies avancées de l’énergie nucléaire de la NASA, a déclaré que la disponibilité du HALEU et sa chaîne d’approvisionnement constituaient un défi positif résultant de l’élargissement de l’activité, mais qu’ils pourraient devenir un obstacle lors de la définition des priorités et de la garantie des quantités requises. Parmi les autres risques évoqués figurent les chaînes d’approvisionnement en composants de réacteurs, le nombre limité de personnes réunissant une expertise nucléaire et spatiale, ainsi que le faible nombre de sites d’essais terrestres disponibles.
Des programmes parallèles se disputent les mêmes ressources
Les programmes de la NASA ne fonctionnent pas en vase clos. Dans le même temps, d’autres acteurs commerciaux et gouvernementaux développent de petits réacteurs nucléaires, ce qui pourrait accroître la concurrence pour le combustible, les composants et les compétences. Le programme Janus de l’armée américaine, qui vise à développer des microréacteurs pour alimenter des bases, en est un exemple.
Jeff Waksman, premier secrétaire adjoint à l’Armée chargé des installations, de l’énergie et de l’environnement, a déclaré que l’armée annoncerait prochainement les noms des cinq entreprises qu’elle a sélectionnées pour poursuivre le développement de microréacteurs dans le cadre du programme, ainsi que les bases qui accueilleront ces réacteurs et le budget total. Bien que Janus ne soit pas axé sur les applications spatiales, Waksman l’a décrit comme un fer de lance des applications avancées de l’énergie nucléaire, soulignant la coopération entre l’armée et la NASA en raison du chevauchement technique et du nombre limité d’experts disponibles.
En pratique, cela signifie que le succès des programmes nucléaires spatiaux pourrait dépendre en partie de la capacité des programmes terrestres et spatiaux à coordonner leurs besoins plutôt qu’à se livrer une concurrence directe pour le combustible, les effectifs et les installations. Miles et Waksman ont insisté sur la nécessité d’une coopération entre les secteurs public et privé afin de construire une capacité industrielle nucléaire spatiale permanente.
Le problème le plus lointain : que se passera-t-il après 2029 ?
Les inquiétudes ne se limitent pas à la préparation du matériel. Bhavya Lal, ancienne responsable de la NASA dans les domaines de la technologie, des politiques et de la stratégie, a averti que le soutien actuel aux programmes pourrait être davantage lié à certaines personnes et orientations politiques qu’à des cadres institutionnels stables. Elle a posé directement la question de savoir si un programme nucléaire spatial existerait encore dans trois ans, notamment lors de l’entrée en fonction d’une nouvelle administration américaine en janvier 2029.
Selon Lal, la mission SR-1 ne dispose pas d’un client suffisamment clairement défini. Elle emporte une charge utile de démonstration technologique comprenant un groupe d’hélicoptères martiens appelé SkyFall, mais cette charge utile pourrait être lancée dans le cadre d’une autre mission. De même, le programme de réacteur lunaire LR-1 ne dépend pas directement de SR-1. Selon son analyse, ce sont les missions SR-2, SR-3 et SR-4 qui nécessiteraient réellement la poursuite de SR-1, mais elles n’existent pas encore.
Cette situation comporte un risque concret : même si SR-1 est lancée comme prévu en décembre 2028, une administration ultérieure pourrait annuler les missions suivantes. Ces inquiétudes s’appuient sur un précédent historique : les États-Unis ont lancé leur premier réacteur nucléaire spatial, SNAP-10A, dans les années 1960, puis les missions de suivi ont été annulées.
Que faut-il pour stabiliser le programme ?
Lal a proposé que la NASA commence à travailler sur la mission SR-2 avant le lancement de SR-1 et qu’elle élabore des plans de rechange au cas où la mission subirait des retards. Elle a également appelé à associer le Congrès à la gouvernance du programme en faisant adopter des crédits budgétaires pluriannuels, plutôt que de se contenter de l’informer de l’évolution du projet.
Ces propositions montrent que le défi ne consiste pas seulement à lancer un réacteur, mais à créer une chaîne continue de financement, de fabrication, d’essais et de missions ultérieures. Sans cette continuité, les États-Unis pourraient réussir une démonstration technologique isolée, sans pour autant construire une capacité nucléaire spatiale évolutive et durable.