Intelligence artificielle (IA)
La NASA teste ses boucliers thermiques sur un cargo chargé de déchets
Douze capsules conçues par des étudiants du Kentucky ont quitté l’ISS à bord du Cygnus XL pour mesurer, en pleine rentrée, des matériaux destinés à Mars.
Par
Aïssatou Ndiaye
3 min de lecture
En bref
- KREPE-3 embarque 12 capsules expérimentales à bord du cargo Cygnus XL de Northrop Grumman.
- Les capsules s’éjectent pendant la désintégration du vaisseau et transmettent leurs mesures par satellite.
- Céramique de navette, bouclier imprimé en 3D, MERINO, PICA et ADEPT figurent parmi les solutions testées.
- L’Université de Stuttgart fournit un capteur de flux thermique.
Pour éprouver les protections thermiques qui ramèneront un jour des équipages de la Lune ou de Mars, la NASA a choisi un vecteur inattendu : un cargo rempli d’ordures, dont la destruction programmée dans l’atmosphère sert de banc d’essai. Selon la NASA, le vaisseau de la 24e mission de ravitaillement assurée par Northrop Grumman emportait, après s’être détaché de la Station spatiale internationale, une flottille de petites capsules chargées d’échantillons de matériaux de nouvelle génération.
Un vaisseau en fin de vie transformé en laboratoire
12capsules expérimentales
24emission de ravitaillement de Northrop Grumman
3eexpérience de la série KREPE
Le programme porte le nom de Kentucky Reentry Probe Experiment, abrégé en KREPE-3. Il prolonge une série de campagnes peu coûteuses dont le principe reste identique : profiter des dernières minutes d’un cargo, déjà condamné, pour récolter des mesures. Avant que le Cygnus XL ne quitte la station, les astronautes l’ont chargé de déchets puis ont mis en marche les capsules, imaginées par des étudiants de l’Université du Kentucky.
Le projet rassemble cette université, l’État du Kentucky, le programme EPSCoR de la NASA, qui soutient la recherche dans des États moins dotés, plusieurs centres de l’agence ainsi que d’autres partenaires fédéraux et privés. Keith Peterson, ingénieur matériaux au centre de recherche Ames de la NASA, en résume la logique : « We’re essentially hitching a ride on a vehicle that’s already coming back to Earth. » Autrement dit, les équipes montent à bord d’un engin qui revient de toute façon vers la Terre.
Ce qui se passe pendant la rentrée
Chaque capsule transporte des capteurs de température, de pression, de mouvement, de champ magnétique et de lumière. Lorsque le cargo se disloque sans risque sur la trajectoire prévue, elles sont expulsées et commencent leurs relevés. Les informations ne dépendent pas d’une récupération au sol : des liaisons satellites les acheminent en temps réel vers les chercheurs, qui doivent en tirer des enseignements sur le comportement de boucliers de plus grande taille.
Matériaux et formes à l’épreuve
L’échantillon mêle valeurs sûres et prototypes, avec des objectifs distincts selon les capsules.
| Solution testée | Origine | Particularité |
|---|---|---|
| Tuile céramique | Navette spatiale | Technologie déjà éprouvée, servant de référence |
| MERINO (deux capsules) | NASA Ames | Fibres de carbone et phénoliques cousues comme un feutre, plus souples, plus rapides à fabriquer et moins chères |
| Double cône instrumenté | Kentucky Instrumented Conical Hypersonic Experiment | Pointe en tungstène, cône carbone et plastique résistant à la chaleur, cône arrière gainé de MERINO, pour confronter les modèles informatiques au réel |
| Aéroshell de type Dragonfly | Revêtement PICA du NASA Ames | Stabilité dynamique de la forme prévue pour Titan ; PICA a déjà volé sur Stardust, Mars Science Laboratory et Mars 2020 |
| ADEPT | NASA | Bouclier déployable en parapluie qui accroît la surface pour freiner la descente |
Pourquoi Mars est dans le viseur
L’intérêt de MERINO tient à la planète rouge. D’après l’agence, son atmosphère plus ténue impose des charges thermiques moindres aux engins qui s’y posent, ce qui autorise une protection allégée. Un matériau souple et économique devient alors un candidat sérieux.
ADEPT vise un autre problème : à taille réelle, ce bouclier pourrait se replier, ce qui permettrait de livrer des charges plus volumineuses que la fusée qui les emporte. Les résultats de ces essais ne sont pas encore connus, et la rentrée ne valide à ce stade aucune performance.
La campagne dépasse le cadre américain. D’autres capsules, issues de partenaires nationaux et étrangers, testent diverses matières, dont un capteur de flux thermique conçu par l’Université de Stuttgart, en Allemagne, pour suivre la façon dont la chaleur se répartit sur une surface. Ce type d’instrumentation rejoint d’autres travaux sur le bouclier thermique hypersonique menés ailleurs dans le monde.
Photo à la une. Source : Pexels. Photographe : Muhammad Jawadur Rahman. Licence Pexels.
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