Des engins spatiaux qui peuvent se réparer tout seuls dans le vide de l'espace: cette idée devient aujourd'hui tangible grùce à un travail de la société suisse CompPair, soutenu par l'Agence spatiale européenne. Une telle avancée modifierait profondément les missions au long cours et les lanceurs réutilisables.
Ce projet innovant, baptisé Cassandra, met au point un matériau composite apte à identifier et à corriger ses propres altérations sans aide extérieure.

Un échantillon de démonstration du projet Cassandra. La technologie intÚgre des capteurs et un élément chauffant dans un matériau composite pour permettre une réparation autonome des premiers stades d'endommagement.
Crédit: CompPair
Le fonctionnement du dispositif s'appuie sur un composite particulier nommé HealTech. Entre ses couches de fibres de carbone, un composé réparateur est encapsulé. DÚs que de minuscules fissures se forment, souvent provoquées par les vibrations du lancement ou les écarts de température, le matériau peut enclencher un mécanisme de régénération. Une chaleur ciblée et modérée suffit alors pour que l'agent se répande et obture ces microfissures.
L'identification des dommages est prise en charge par un maillage de capteurs Ă fibres optiques noyĂ©s dans la structure. Ces capteurs observent sans cesse l'Ă©tat du matĂ©riau et cernent l'emplacement exact oĂč une fissure apparaĂźt. AprĂšs la localisation de l'anomalie, des grilles chauffantes en aluminium imprimĂ©es en 3D entrent en jeu pour rĂ©chauffer prĂ©cisĂ©ment la zone touchĂ©e.
Les essais menés sur des panneaux d'une quarantaine de centimÚtres ont confirmé l'efficacité du systÚme. Celui-ci détecte correctement les fissures, diffuse la chaleur de façon ciblée et permet au matériau de retrouver sa résistance initiale aprÚs l'opération. Les équipes planchent désormais sur l'adaptation de cette technologie à des éléments de plus grande taille, tels que des réservoirs de carburant cryogénique.

Images infrarouges du processus de réparation par chauffage sur un échantillon test du projet Cassandra.
Crédit: CompPair
Cette faculté d'auto-régénération présente un attrait manifeste pour les systÚmes de transport spatial réutilisables. Les véhicules accomplissant de nombreux cycles de lancement et de retour endurent des contraintes répétées. La possibilité de corriger automatiquement certains dommages entre deux vols limiterait les durées d'inspection et les frais de maintenance, tout en allongeant la durée de vie des piÚces.
Un représentant de l'Agence spatiale européenne a indiqué que cette nouveauté pourrait offrir des avantages majeurs au secteur spatial européen, en facilitant notamment la conception d'infrastructures réutilisables. De son cÎté, la responsable de la recherche et développement chez CompPair s'est dite satisfaite des performances exhibées par ces composites, les estimant conformes aux besoins stricts des réservoirs et des structures spatiales réutilisables.