Des vaisseaux spatiaux capables de soigner eux-mêmes leurs plaies
Publié par Michel le 25/01/2006 à 00:00
Source et illustration: ESA
La construction d'un vaisseau spatial est une tâche difficile. Certaines pièces de précision doivent survivre dans l'environnement rigoureux de l'espace, où les températures peuvent passer de plusieurs centaines de degrés Celsius à des centaines de degrés en dessous de zéro (Le chiffre zéro (de l’italien zero, dérivé de l’arabe sifr, d’abord transcrit zefiro en italien) est un symbole marquant une position vide dans l’écriture des nombres en notation positionnelle.) en très peu de temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.). Une fois qu'un vaisseau spatial est en orbite (En mécanique céleste, une orbite est la trajectoire que dessine dans l'espace un corps autour d'un autre corps sous l'effet de la gravitation.), les ingénieurs n'ont pratiquement aucune chance de réparer ce qui tombe en panne. Mais que se passerait-il si un vaisseau spatial était capable de se réparer lui-même ?

Grâce à une nouvelle étude financée par le Programme des Etudes Générales de l'ESA, et conduite par le service d'ingénierie (L'ingénierie désigne l'ensemble des fonctions allant de la conception et des études à la responsabilité de la construction et au contrôle des équipements d'une installation technique ou industrielle.) aérospatiale (L'aérospatiale (nom commun féminin singulier) est une discipline scientifique qui rassemble les techniques de l'aéronautique (déplacement dans...) de l'Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa transmission...) de Bristol au Royaume-Uni, les ingénieurs avancent dans cette direction. Et ils se sont inspirés pour cela de la nature.

"Quand nous nous coupons, nous n'avons pas besoin (Les besoins se situent au niveau de l'interaction entre l'individu et l'environnement. Il est souvent fait un classement des besoins humains en trois grandes catégories : les besoins primaires, les besoins secondaires et les...) de colle (Une colle ou la glu est un produit de nature liquide ou gélatineuse servant à lier des pièces entre elles. Ces pièces peuvent être de même nature ou de différents...) pour fermer la plaie (Une plaie est une rupture de la barrière cutanée. Outre la lésion d'organes sous-jacents qui peut se produire lors de l'accident, la plaie peut entraîner la pénétration de germes pathogènes...), puisqu'il existe un mécanisme d'auto-cicatrisation. Notre sang (Le sang est un tissu conjonctif liquide formé de populations cellulaires libres, dont le plasma est la substance fondamentale et est présent chez la plupart des animaux. Un humain adulte est doté d’environ 5...) coagule pour former un joint protecteur afin que la nouvelle peau (La peau est un organe composé de plusieurs couches de tissus. Elle joue, entre autres, le rôle d'enveloppe protectrice du corps.) se forme par-dessous", remarque le Dr. Christopher Semprimoschnig, spécialiste des matériaux (Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne pour en faire des objets.) à l'ESTEC (European Space Technology Research Centre) au Pays (Pays vient du latin pagus qui désignait une subdivision territoriale et tribale d'étendue restreinte (de l'ordre de quelques centaines de km²), subdivision de la civitas gallo-romaine. Comme la civitas qui subsiste le plus souvent...) Bas, qui a conduit l'étude.

Selon lui, les usures ou les déchirures endurées par un vaisseau spatial sont similaires à ces petites coupures. Les variations extrêmes de température (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et étudiée en thermométrie. Dans la vie courante, elle est reliée aux sensations de froid...) ou les impacts de micros météorites peuvent provoquer de petites fissures dans sa superstructure. Pendant tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) le déroulement d'une mission, les fissures s'accumulent, et elles affaiblissent le vaisseau jusqu'à ce qu'une panne catastrophique devienne inévitable.


Des fibres creuses de 30 microns de diamètre (Dans un cercle ou une sphère, le diamètre est un segment de droite passant par le centre et limité par les points du cercle ou de la sphère. Le diamètre est aussi la longueur...) parcourent le matériau (Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne pour en faire des objets. C'est donc une matière de base...).
Lorsque des dommages se produisent, les fibres cassent et libèrent
des fluides qui s'infiltrent dans les fissures puis durcissent.

Le défi était de reproduire le procédé humain de cicatrisation avant que les fissures ne deviennent trop importantes. Semprimoschnig et son équipe ont réalisé cela en substituant quelques unes des fibres d'une résine composite, semblable à celle utilisée dans la technologie (Le mot technologie possède deux acceptions de fait :) spatiale, par des fibres creuses contenant une matière (La matière est la substance qui compose tout corps ayant une réalité tangible. Ses trois états les plus communs sont l'état solide, l'état liquide, l'état gazeux. La matière occupe...) adhésive. Etonnamment, les fibres creuses ont dû être élaborées dans une substance fragile: le verre (Le verre, dans le langage courant, désigne un matériau ou un alliage dur, fragile (cassant) et transparent au rayonnement visible. Le plus souvent, le verre...). "Lorsque les dommages se produisent, les fibres doivent pouvoir se casser facilement afin de libérer les liquides réparateurs dans les fissures", explique Semprimoschnig.

Chez l'homme (Un homme est un individu de sexe masculin adulte de l'espèce appelée Homme moderne (Homo sapiens) ou plus simplement « Homme ». Par distinction, l'homme prépubère est appelé...), l'air (L'air est le mélange de gaz constituant l'atmosphère de la Terre. Il est inodore et incolore. Du fait de la diminution de la pression de...) réagit chimiquement avec le sang, ce qui permet sa coagulation. Dans l'espace, les "veines" mécaniques doivent être remplies de résine liquide (La phase liquide est un état de la matière. Sous cette forme, la matière est facilement déformable mais difficilement...) et d'un durcisseur spécial qui se mélangent quand les fibres se brisent. Les deux doivent être suffisamment liquides pour remplir les fissures rapidement et pour durcir avant de se vaporiser.

"Nous avons accompli un premier pas mais il reste au moins une décennie (Une décennie est égale à dix ans. Le terme dérive des mots latins de decem « dix » et annus « année.) de travail avant que cette technologie ne soit réellement appliquée sur un vaisseau spatial", ajoute Semprimoschnig, qui pense que des essais à grande échelle (La grande échelle, aussi appelée échelle aérienne ou auto échelle, est un véhicule utilisé par les sapeurs-pompiers, et qui emporte une échelle escamotable de grande hauteur....) sont désormais nécessaires.

Les avantages de la technologie sont multiples. Un vaisseau spatial capable de cicatriser autoriserait des missions de plus longues durées. Doubler la durée de vie (La vie est le nom donné :) d'un vaisseau spatial d'une part diviserait en gros par deux le coût des missions orbitales et d'autre part permettrait d'envisager plus sereinement des missions dans le Système Solaire (Le système solaire est un système planétaire composé d'une étoile, le Soleil et des corps célestes ou objets...) lointain, jugées actuellement trop risquées.

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