Des ingénieurs de l'Université d'État de l'Ohio sont à l'avant-garde du développement d'un système de propulsion nucléaire novateur appelé Centrifugal Nuclear Thermal Rocket (CNTR). Ce concept révolutionnaire utilise de l'uranium liquide pour chauffer directement le propergol de la fusée, offrant une avancée significative par rapport aux éléments de combustible solides traditionnels, dans le but d'améliorer considérablement les performances des fusées tout en réduisant les risques opérationnels.
L'intérêt pour la propulsion nucléaire thermique (NTP) connaît une croissance notable, particulièrement pour les missions lunaires et dans l'espace cis-lunaire. Les moteurs chimiques actuels, bien qu'essentiels, présentent des limitations en termes de poussée et de consommation de propergol, ce qui entraîne des durées de mission prolongées. Par exemple, la mission New Horizons vers Pluton a nécessité neuf ans. Les systèmes de propulsion avancés sont donc cruciaux pour raccourcir les temps de trajet et augmenter la capacité de charge utile pour les futures explorations spatiales lointaines.
Le CNTR vise à doubler l'efficacité des moteurs chimiques actuels. Alors que les moteurs chimiques atteignent une impulsion spécifique d'environ 450 secondes, les moteurs à propulsion nucléaire testés dans les années 1960 atteignaient environ 900 secondes. Le CNTR projette de dépasser ces chiffres, promettant de transformer les voyages spatiaux avec des trajets plus rapides et une réduction des besoins en carburant. Cette technologie pourrait permettre des missions humaines aller-retour vers Mars en environ un an, contre trois ans actuellement, voire un voyage aller simple en six mois, selon Spencer Christian, étudiant au doctorat impliqué dans le projet.
La propulsion nucléaire thermique offre également une plus grande flexibilité pour les missions, permettant aux fusées d'emprunter de nouvelles trajectoires de vol. Dean Wang, professeur associé à l'Ohio State, souligne que si la physique est bien comprise, des défis techniques subsistent, notamment pour assurer un fonctionnement stable, minimiser la perte de combustible et prévenir les défaillances du moteur. L'équipe a publié ses recherches sur les défis d'ingénierie du CNTR dans la revue Acta Astronautica.
Le concept CNTR devrait atteindre la maturité de conception d'ici cinq ans, avec une démonstration finale en laboratoire prévue pour guider les futures technologies de propulsion nucléaire thermique. Cette recherche s'inscrit dans l'engagement de l'Université d'État de l'Ohio envers l'innovation aérospatiale. L'université a participé au Aerospace Propulsion Outreach Program (APOP) en avril 2025, présentant de nouveaux concepts de propulsion en collaboration avec l'Air Force Research Laboratory.