Au cours de son périple de minimum deux ans sur Mars, le rover américain Persévérance va devoir affronter des conditions météo difficiles qui le priveront d’énergie solaire. C’est la raison pour laquelle la NASA s’est tournée vers le plutonium radioactif.
La NASA vient de lancer avec succès sa très attendue mission Mars 2020, dont l’objectif sera de faire atterrir Persévérance à la surface de la planète rouge. Celui-ci aura pour tâche de rechercher des traces de vie microbienne dans le cratère Jezero. Pour mener à bien sa mission, le rover va pouvoir s’appuyer sur du plutonium radioactif comme source d’énergie.
« Nous allons devoir explorer des lieux poussiéreux et parfois très sombres« , explique June Zakrajsek, experte en combustible nucléaire au Glenn Research Center de la NASA (Ohio). « Lorsque vous êtes dans ce genre d’environnements, l‘énergie solaire n’est souvent pas suffisante« .
Le cas d’Opportunity en est d’ailleurs un parfait exemple. Pris dans une gigantesque tempête de poussière au mois de juin 2018, le rover s’est retrouvé privé de lumière solaire pendant des mois. Incapable de reprendre contact avec lui, la NASA dut finalement se résoudre à l’abandonner en février 2019.
Une source d’énergie sûre
Pour éviter que ce type de déboire se reproduise avec Persévérance, les ingénieurs ont donc opté pour le nucléaire. Appelé générateur thermoélectrique à radio-isotope multi-missions (MMRTG), son système devrait pouvoir l’alimenter pendant environ quatorze ans.
Notez que le rover Curiosity, toujours actif sur Mars depuis 2012, profite lui aussi de cette source d’énergie. D’ailleurs, le MMRTG de Persévérance est en grande partie basé sur celui de son cousin. Le plutonium se désintégrera, émettant alors de la chaleur qu’un générateur convertira en énergie pour alimenter tous les instruments du rover.
Cette chaleur sera également utilisée pour protéger Persévérance des nuits et des hivers glaciaux sur Mars. En effet, l’atmosphère martienne est environ cent fois plus mince que celle de la Terre. Sans cette « couverture thermique », la planète ne peut alors retenir aucune énergie thermique. Sur place, la température moyenne est d’environ -60°C.
En hiver, près des pôles, les températures peuvent descendre à -125°C. Une journée d’été sur Mars peut, certes, atteindre les 20°C près de l’équateur, mais la nuit, la température peut chuter jusqu’à -73°C.
Notez qu’à la base, ce plutonium n’en était pas. Il s’agissait de neptunium. Les ingénieurs l’ont irradié avec des neutrons dans un réacteur nucléaire pendant près de deux mois, de manière à le convertir en plutonium compatible avec le MMRTG. L’élément est ensuite combiné avec de la céramique, ce qui en fait un composé plus sûr que celui utilisé dans les armes.
