Le 21 octobre de l’année dernière, une seule fusée a été lancée dans le ciel depuis une île russe située à la hauteur du cercle polaire arctique.
Le missile a volé vers le nord-est, puis s’est écrasé et a commencé à voler pendant des heures au-dessus d’un paysage aride et gelé.
selon russe et Ouest La nouvelle arme, connue sous le nom de Burevestnik en Russie et Skyfall dans l’OTAN, était propulsée par un petit réacteur nucléaire. Quelques autres détails auraient été disponibles.
Maintenant, deux chercheurs du MIT l’ont publié analyse Cela jette un nouvel éclairage sur le fonctionnement des missiles à propulsion nucléaire. S’ils sont exacts, le test en vol d’octobre marque le premier vol d’un avion à propulsion nucléaire. Cela suggère d’ouvrir un nouveau chapitre particulièrement dangereux dans la course aux armements du XXIe siècle.
“C’est possible, mais c’est très coûteux et très dangereux”, a déclaré Jake Hekla, professeur au MIT qui occupait une double fonction en sciences et ingénierie aérospatiales et nucléaires, dirigée par R. Scott Kemp, co-auteur de la nouvelle analyse.
Leurs simulations montrent une conception de réacteur qui émet des radiations en vol, exposant toute personne vivant ou travaillant à proximité d’un site d’essai de missiles à un « risque énorme ».
Un rêve de vol nucléaire
Depuis les années 1950, les États-Unis et l’Union soviétique de l’époque envisagent de développer des avions à propulsion nucléaire. De telles armes ont pu donner un avantage aux deux camps pendant la guerre froide car elles avaient une portée presque illimitée. Cela leur permet de flâner presque indéfiniment près de cibles en attendant l’ordre d’attaquer, ou d’attaquer depuis des directions imprévisibles, ce qui les rend difficiles à défendre.
Les États-Unis et la Russie ont testé des réacteurs nucléaires volants pendant la guerre froide. Les États-Unis ont installé un petit réacteur nucléaire dans le Convair B-36 Peacemaker, mais l’avion n’a jamais abandonné l’énergie nucléaire.
Chroniques/Alami
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En 1955, l’US Air Force a utilisé un petit réacteur nucléaire comme Convair B-36 un bombardier stratégique qui vérifie les membres de l’équipage pour déceler des radiations excessives pendant le vol. Bien que le réacteur n’ait jamais été relié à un moteur d’avion, il a été démontré qu’un réacteur nucléaire peut voler. En 1961, l’Union soviétique a mené des tests similaires sur un avion modifié. Tupolev TU-95 bombardier.
Bien que ces concepts aient été démystifiés pour des raisons de sécurité, les États-Unis travaillaient sur un certain nombre de réacteurs nucléaires propulsés par des missiles. Connu collectivement sous le nom de Projet Pluto, l’idée était de construire un missile de croisière supersonique à basse altitude capable de lancer une ogive nucléaire n’importe où dans le monde. Les tests ont culminé en 1964, se terminant par des tests au sol réacteur Installé sur un wagon de chemin de fer du Nevada pouvant fonctionner pendant cinq minutes, il produit 513 mégawatts, l’équivalent de 35 000 livres de force.
Dans les années 1950 et 1960, les États-Unis ont également exploré le développement de missiles de croisière à propulsion nucléaire. Des scientifiques américains ont construit plusieurs réacteurs d’essai, dont le Tory IIC (photo), qui a fonctionné à pleine puissance lors des essais au sol.
Archives du Laboratoire national Lawrence Livermore
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Lorsque la nouvelle du nouveau missile de croisière russe a fait surface, beaucoup ont supposé qu’il s’agirait d’une version du système de propulsion du projet Pluton, mais Hekla était sceptique. La conception du projet Pluto, connue sous le nom de statoréacteur, était capable de se déplacer si rapidement dans les airs qu’elle ne pouvait fonctionner qu’à des vitesses supersoniques.
“Nous avons plusieurs raisons de soupçonner que Burevestnik ne peut pas utiliser d’armes nucléaires”, a-t-il déclaré. En particulier, la forme de l’arme ressemble à celle d’un missile de croisière classique.
“Il s’agit d’un système subsonique, et vous pouvez voir très clairement que les statoréacteurs ne sont pas très efficaces à des vitesses subsoniques”, a-t-il déclaré.
Un nouveau type de réacteur
Pour comprendre comment fonctionne l’arme, Hecla commence par prise de vidéos publié dans les médias russes pour déterminer les dimensions. Il a identifié des objets de taille connue dans l’usine où la vidéo a été enregistrée, comme des tables utilitaires ou des extincteurs. Après de nombreuses heures de mesures répétées, il a pu créer un modèle tridimensionnel de la fusée.
Sur la base de mesures, il a conclu que le Burevestnik était plus gros que les plus gros missiles de croisière russes, mais pas énorme. La modélisation aérodynamique a montré qu’il faudrait Mach.75, soit environ 575 mph, pour rester en vol. Cette vitesse est similaire à celle des avions commerciaux comme l’Airbus A320.
Hecla savait maintenant quelle était la taille de ce réacteur et quelle puissance il lui faudrait produire pour faire voler le Burevestnik. Sur la base de ces données et de ses connaissances en ingénierie nucléaire, il a pu concevoir le type de réacteur capable d’alimenter la fusée.
Sa conclusion : « Ce système utilise presque certainement un système de propulsion nucléaire à respiration aérienne et à régime direct, susceptible de propulser un turboréacteur », a-t-il déclaré à NPR.
Un système à cycle direct signifie que le réacteur fonctionne en pompant l’air de l’atmosphère directement à travers le combustible nucléaire. Le compresseur pousse l’air à travers de petits canaux en forme de paille dans le cœur du réacteur, chauffant l’air en raison des réactions nucléaires et dilatant l’arrière du moteur. Un tel système est très différent de la plupart des réacteurs nucléaires, qui utilisent des circuits fermés « indirects ». Ces systèmes scellés sont remplis d’eau ou d’un autre liquide de refroidissement, ce qui permet à la chaleur de s’échapper du réacteur tout en limitant l’exposition aux rayonnements.
Hekla a déclaré que même s’il ne pouvait pas complètement exclure l’utilisation d’une sorte de boucle indirecte dans la fusée, compte tenu de la difficulté et de la charge supplémentaire impliquée dans la création d’un tel système indirect, Burevestnik estime qu’il est beaucoup plus probable que l’air soit chauffé directement à travers le cœur du réacteur.
Et c’est un gros problème. “La rotation directe est plus susceptible de créer une grande quantité de matières radioactives dans les gaz d’échappement”, a déclaré Hekla. À travers le moteur, l’air lui-même est irradié et les produits de fission du combustible nucléaire se propagent également dans la cavité comme des pailles et sont renvoyés.
Hekla a déclaré que ses calculs montrent qu’un système à cycle direct produirait de grandes quantités d’isotopes radioactifs d’argon, de krypton et de carbone. Il a admis que si le réacteur commençait à se corroder après plusieurs heures de vol, il pourrait libérer davantage de matières radioactives.
“L’air atmosphérique comprimé et chauffé est idéal pour user les pièces du moteur”, note Hekla. Il n’y a aucune raison de penser que ce nouveau réacteur nucléaire sera différent.
“Horrible idée”
Si Hecla a raison, Burevestnik est le premier avion à propulsion nucléaire. C’est également très problématique, a déclaré Jeffrey Lewis, un spécialiste des fusées et des missiles au Middlebury College qui n’a pas participé à l’étude du MIT.
“C’est un cauchemar environnemental”, a déclaré Lewis. De plus, le réacteur présente un risque énorme pour le personnel militaire nécessaire à son fonctionnement. “La question de savoir comment charger en toute sécurité l’un de ces objets est, je pense, très difficile”, a-t-il déclaré.
En 2019 accident Plusieurs travailleurs nucléaires russes ont été tués au large des côtes russes. Peu de temps après, une forte augmentation des matières radioactives a été détectée à proximité. Il est désormais largement admis que l’accident s’est produit suite à la tentative d’équipages russes de restaurer le prototype du réacteur Burevestnik. Hekla a déclaré qu’il était probable que le réacteur ait été redémarré alors qu’il était retiré du fond marin, provoquant l’explosion.
Le président russe Vladimir Poutine s’exprime lors de sa conférence de presse annuelle à Moscou en 2018. Dans un discours à la nation cette année-là, Poutine a révélé l’existence du Burevestnik et l’a qualifié d’« invincible » contre le système de défense antimissile américain. Les experts estiment qu’il n’est pas difficile de l’arrêter.
Alexandre Zemlianchenko/AP
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Compte tenu de tous les problèmes réels et potentiels liés au Burevestnik, Hekla se demande pourquoi les Russes l’ont développé. Même si sa portée est bien plus longue que celle des missiles de croisière conventionnels, cela ne veut pas dire qu’il est trop difficile à intercepter, a-t-il souligné.
“Ce n’est pas une idée révolutionnaire, loin de là”, a-t-il déclaré. “Aujourd’hui, nous pouvons lancer régulièrement des missiles de croisière, et il n’y a aucune raison de penser que cela va être plus difficile à faire.”
En outre, la Russie a déclaré que le Burevestnik ne serait utilisé qu’avec des ogives nucléaires. Une ogive conventionnelle serait probablement plus lourde, a noté Lewis, et le réacteur répandrait toujours des radiations mortelles sur une vaste zone où le missile serait lancé. Compte tenu de tout cela, “je ne vois pas les Russes en gaspiller un pour livrer des centaines de kilos d’explosifs”, a-t-il déclaré.
Dans l’ensemble, l’arme “semble inutile”, a déclaré Lewis.
Hekla soupçonne que le développement de Burevestnik pourrait progresser pour deux raisons. Premièrement, dit-il, quelqu’un dans l’industrie nucléaire russe a probablement contacté le président Vladimir Poutine et l’a convaincu d’investir dans le programme. Deuxièmement, il spécule que le réacteur de Burevestnik pourrait être une étape pour le développement de drones de surveillance à propulsion nucléaire ou de systèmes nucléaires spatiaux qui pourraient être utiles pour d’autres missions.
Lewis convient que les missiles à propulsion nucléaire ne sont peut-être pas très utiles en tant qu’arme. Mais le document Hekla suggère qu’il est techniquement possible que les Russes l’aient développé : « Cela pourrait être une mauvaise idée, c’est définitivement une idée terrible », a-t-il déclaré. “Mais ce n’est pas une idée impossible.”