Le pouvoir des rovers

14 novembre 2022

Narrateur : Comment les rovers de la NASA se propulsent-ils sur Mars ?

(musique)

Narrateur : Les deux principales options sont l’énergie solaire et nucléaire. Les trois premiers rovers martiens de la NASA – Sojourner, Spirit et Opportunity – utilisaient des panneaux solaires pour collecter l'énergie lumineuse, ou photons, du Soleil. Les rovers qui explorent Mars aujourd’hui – Curiosity et Perseverance – utilisent un système appelé « générateur thermoélectrique radio-isotope » ou RTG.

Sabah Bux : Oui, parce qu'ici sur Terre, nous pouvons nous connecter. Sur Mars, nous n'avons nulle part où nous connecter.

Narrateur : C'est Sabah Bux, un technologue basé au Jet Propulsion Laboratory de la NASA en Californie du Sud.

Sabah Bux : Je travaille pour le programme Radioisotope Power Systems de la NASA, qui est un partenariat entre la NASA et le ministère américain de l'Énergie.

[0:52] Narrateur : Le ministère de l'Énergie fournit à la NASA des RTG pour les vaisseaux spatiaux, y compris ceux utilisés pour les rovers Curiosity et Perseverance. Le RTG contient du dioxyde de plutonium, qui est principalement du plutonium 238, un isotope radioactif, ou « radio-isotope », conçu pour présenter un déséquilibre dans le nombre de protons et de neutrons dans le noyau de chaque atome. Dans leur quête pour rétablir la stabilité, les atomes perdent des particules dans un processus connu sous le nom de « désintégration », au cours duquel le matériau émet un flux constant de chaleur.

Sabah Bux : La façon dont fonctionne le RTG est que le plutonium-238, c'est juste une roche chaude. Et nous prenons cette chaleur et la convertissons en électricité. C'est donc similaire au fonctionnement d'une cellule solaire, où une cellule solaire vous éclaire et vous obtenez de l'électricité. Eh bien, dans le générateur thermoélectrique à radio-isotopes, il récupère la chaleur du plutonium et la convertit en électricité utile.

Narrateur : Une partie de la chaleur des roches chaudes de près de 11 livres de Curiosity et Perseverance s'écoule également à travers les rovers.

[2:01] Sabah Bux : Mars fait très froid et le RTG est à l'arrière, un peu comme la queue du rover. Il y a donc des caloducs qui extraient la chaleur du RTG et la distribuent sur le mobile pour le garder au chaud. Le côté rejet, ou côté froid, du RTG est d'environ 200 degrés Celsius, il y a donc beaucoup de chaleur pour garder le rover bien au chaud.

(musique)

Narrateur : Le fréon liquide agit comme du « sang » qui pompe à travers un réseau complexe de tubes et capte la chaleur lorsqu'il passe par le RTG. Ce système circulatoire garde les torses des rover Curiosity et Perseverance de la taille d'une voiture au chaud, mais leurs extrémités – comme un bras qui tient une perceuse – ont toujours besoin de radiateurs séparés pour ne pas geler à des températures qui, en hiver, peuvent descendre jusqu'à moins 120. degrés Celsius, ou moins 184 degrés Fahrenheit.

Alors que le Sojourner, de la taille d'un four à micro-ondes, et les rovers Spirit et Opportunity, de la taille d'une voiturette de golf, étaient principalement alimentés par l'énergie solaire, ils disposaient également d'une source d'énergie nucléaire – un cœur battant, pourrait-on dire, qui les défendait contre le froid glacial de Mars.

[3:13] Sabah Bux : Séjourneur, Esprit et Opportunité, ils avaient tous des RHU, des unités de chauffage à radio-isotopes. Et ce qu’ils sont, c’est un petit morceau de plutonium pour les garder au chaud dans l’étendue froide de Mars, comme un petit chauffe-mains.

Narrateur : Ces chauffe-mains au plutonium étaient chacun plus petits qu’une gomme à crayon, mais ils permettaient d’économiser beaucoup d’énergie pour ces missions. Plutôt que de consommer de l'énergie pour faire fonctionner de nombreux appareils de chauffage, la précieuse énergie électrique du rover pourrait être utilisée pour d'autres activités, comme se déplacer et prendre des photos à renvoyer sur Terre.

Une autre « source d'énergie » pour les rovers martiens sont les personnes qui travaillent dessus : des équipes de plusieurs milliers de personnes ont supervisé tous les aspects des missions, depuis les premiers jours de la conception de ce que sera un rover, jusqu'au dernier jour où un rover pourra conduire aucun véhicule. plus. Les équipes travaillent de longues heures, jour après jour, s'attaquant souvent à plusieurs problèmes à la fois pour faire fonctionner un rover.

[4:17] Les missions vers Mars sont non seulement difficiles à construire et à exploiter, mais les gens risquent de consacrer une grande partie de leur carrière sur un projet qui soit ne finit jamais par être lancé sur Mars, soit échoue en essayant d'y arriver. Par exemple, en 1999, le programme Mars de la NASA a perdu à la fois le Mars Climate Orbiter (non nucléaire) et le Mars Polar Lander juste au moment où ils atteignaient Mars.