L’Australie vient de faire voler sa propre “comète vomi”. C’est un gros problème pour la recherche spatiale en apesanteur

L'Australie vient de faire voler sa propre "comète vomi".  C'est un gros problème pour la recherche spatiale en apesanteur
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Samedi dernier, un jet biplace SIAI-Marchetti S.211 a décollé de l’aéroport d’Essendon Fields à Melbourne avec un pilote de voltige expert aux commandes et une mallette remplie d’expériences scientifiques dans le siège passager.

Le pilote Steve Gale a pris le jet lors du premier “vol parabolique” commercial d’Australie, dans lequel l’avion vole le long de la trajectoire d’un objet en chute libre, créant une courte période d’apesanteur pour tout le monde et tout à l’intérieur.

Les vols paraboliques sont souvent un essai pour les conditions d’apesanteur de l’espace. Celui-ci était exploité par la société spatiale australienne Beings Systems, qui prévoit d’effectuer des vols commerciaux réguliers dans les années à venir.

Alors que le programme spatial australien commence à décoller, des vols comme ceux-ci seront très demandés.

Qu’y avait-il dans l’avion ?

Les expériences à bord du vol étaient de petits packages développés par des étudiants en sciences spatiales de l’Université RMIT. En tant que responsable de programme du diplôme de sciences spatiales du RMIT, j’enseigne à ces étudiants depuis trois ans, les préparant à une carrière dans l’industrie spatiale australienne.

Les expériences étudient l’effet de l’apesanteur sur la croissance des plantes, la croissance des cristaux, le transfert de chaleur, l’agglomération des particules, les mousses et le magnétisme.

Charges utiles scientifiques de l’Université RMIT conçues pour le vol parabolique.
Gail Îles

Les phénomènes scientifiques se comportent différemment en apesanteur que dans les laboratoires sur Terre. Ceci est important pour deux raisons principales.

Premièrement, l’apesanteur, ou « microgravité », fournit un environnement très « propre » dans lequel mener des expériences. En supprimant la gravité du système, on peut étudier un phénomène dans un état plus « pur » et ainsi mieux le comprendre.

Deuxièmement, les plates-formes de microgravité telles que les vols paraboliques, les fusées-sondes et les tours de largage fournissent des installations de test pour l’équipement et la science avant qu’il ne soit envoyé dans l’espace.



Lire la suite: Pour se tailler une niche dans les industries spatiales, l’Australie devrait se concentrer sur les fusées de recherche en microgravité


Labo dans un avion : un mini ISS

Le vol de samedi dernier a été un succès, les six expériences enregistrant une variété de données et d’images.

L’expérience sur les plantes a observé des semis de brocoli tout au long du vol et n’a trouvé aucune réaction indésirable à l’hyper ou à la micro-gravité.

Une autre expérience a formé un cristal d’acétate de sodium trihydraté en microgravité, qui est devenu beaucoup plus gros que son homologue au sol.

Les cristaux d’insuline cultivés en gravité standard (à gauche) sont plus petits que ceux cultivés en microgravité (à droite).
Nasa

Le plus grand laboratoire d’apesanteur est bien sûr la Station spatiale internationale (ISS), où les études sur la croissance des plantes, la croissance des cristaux et les phénomènes de sciences physiques sont monnaie courante. À tout moment, 300 expériences ont lieu sur l’ISS.

Transformer une expérience de paillasse en une charge utile scientifique autonome pour l’espace n’est pas facile. Chacun doit être rigoureusement testé avant le lancement pour s’assurer qu’il fonctionnera une fois sur place, en utilisant des vols paraboliques ou d’autres plates-formes de test.

Aller ‘zéro-g’

Il y a une idée fausse très répandue selon laquelle il faut aller dans l’espace pour faire l’expérience de la microgravité. En fait, c’est la condition de chute libre qui rend les choses apparemment en apesanteur et qui peut également être expérimentée ici sur Terre.

Si vous lancez une balle à un ami, elle trace un arc en volant dans les airs. À partir du moment où il quitte votre main, il est en chute libre – oui, même en montant – et c’est exactement le même arc que l’avion vole. Au lieu d’une main, il a un moteur fournissant la “poussée” dont il a besoin pour voyager et tomber dans les airs, traçant un arc parabolique au fur et à mesure.

Diagramme montrant la vitesse, l'accélération et la direction de vol d'un avion en vol parabolique.
La trajectoire de vol pendant la manœuvre parabolique.
Van Ombergen et al., Rapports scientifiques (2017)

Même la Station spatiale internationale connaît la même chute libre que la balle ou l’avion. La seule différence pour l’ISS est qu’elle a suffisamment de vitesse pour “manquer le sol” et continuer à avancer. La combinaison de la vitesse vers l’avant et de l’attraction vers la Terre la fait tourner en rond, en orbite autour de la planète.

Vol spatial habité

Les vols paraboliques aux États-Unis et en Europe ont lieu tous les deux ou trois mois. Pendant les vols, les chercheurs font de la science, les entreprises testent les technologies et les astronautes reçoivent une formation en préparation pour les missions spatiales.

En tant que chercheur à l’Agence spatiale européenne et ancien instructeur d’astronautes, je suis un vétéran de cinq campagnes de vols paraboliques en Europe. J’ai réalisé plus de 500 paraboles à bord de l’Airbus A300 de Novespace.

Bien que je ne sois jamais tombé malade sur ces vols, jusqu’à 25 % des personnes à bord vomissent dans des conditions zéro g. C’est pourquoi on les appelle parfois « comètes vomi ».

Pourquoi maintenant?

Alors pourquoi l’Australie a-t-elle soudainement besoin de vols paraboliques ? Depuis la création de l’Agence spatiale australienne en 2018, plusieurs projets spatiaux ont été financés, notamment un rover lunaire, quatre satellites d’observation de la Terre et une combinaison spatiale.

Pour que ces projets réussissent, tous leurs différents systèmes et composants devront être testés. C’est là qu’interviennent les vols paraboliques.

L’avion survolant Melbourne (en haut à gauche), avec des étudiants (en bas à gauche) et se préparant au vol (à droite).
Systèmes d’êtres

À mesure que la demande augmentera, les avions australiens augmenteront également. Beings Systems a l’intention de proposer un avion plus gros – comme un avion à réaction Lear – d’ici 2023, de sorte que les chercheurs et les entreprises puissent tester leurs équipements, petits et grands, sans quitter le pays.

En plus de lire des articles scientifiques passionnants sur les derniers phénomènes observés en microgravité, nous commencerons à voir des images de satellites testant le déploiement de leurs antennes et de personnes enfilant et enlevant des combinaisons spatiales à bord de vols paraboliques.

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