Un nouveau concept de bouclier thermique pour les navettes spatiales

Le Centre allemand de recherche aérospatiale (DLR) propose une nouvelle solution technologique pour les boucliers thermiques destinés à protéger les engins spatiaux lors de leur retour dans l'atmosphère. Plutôt que d'adopter un design arrondi comme c'est actuellement le cas sur les navettes spatiales, l'architecture retenue met en jeu des éléments à arêtes vives, c'est-à-dire dont les angles sont très nets.


Ce nouveau revêtement, qui fait partie du programme de recherche SHEFEX II (sharp edge flight experiment), devrait permettre de rendre la rentrée dans l'atmosphère moins coûteuse, plus sûre et plus flexible. Comme on peut le voir sur la photographie, il est composé de multiples facettes, toutes plates. Les solutions retenues habituellement consistent en un revêtement en carreaux de céramique bombés, qui occupent tous une place prédéfinie et ont donc chacun une forme différente. La production du nouveau revêtement qui s'affranchit de cette complexité s'en retrouve donc nettement simplifiée, ce qui devrait permettre une diminution des coûts de l'ordre de 50% d'après Hendrik Weihs, le chef de projet. D'autre part, les propriétés aérodynamiques, qui ont déjà été simulées puis testées dans une soufflerie, semblent plus adaptées pour un vol supersonique.

Au printemps 2011, le système va être testé dans des conditions réelles, en Australie. Un dispositif expérimental, muni de quelque 160 capteurs pour mesurer la pression, les flux de chaleur et la température notamment, sera projeté à une altitude de 200 km, avant de retomber sur la Terre. Le principal intérêt d'un tel essai pour les ingénieurs est de pouvoir examiner la réaction du projectile à des températures de l'ordre de 2000°C, ce qui n'est pas faisable dans une soufflerie par exemple, et d'étudier les conditions de pression. Ils espèrent ainsi pouvoir déterminer le matériau le plus adapté.

SHEFEX est un programme parmi plusieurs autres, lancés par le DLR pour le développement d'un véhicule spatial pilotable à distance et capable de revenir sur Terre et d'atterrir sur un aéroport, baptisée REX-Free Flyer. Les technologies développées devraient ensuite êtres appliquées pour les vols habités.