Expériences belges en microgravité, dans le cadre de la mission DELTA

20 avril 2004

Le 19 avril, la 1686ème fusée Semyorka a lancé dans l'espace le vaisseau Soyouz TM-4 avec trois hommes à bord: le Russe Gennady Padalka, l'Américain Edward Fincke et le Néerlandais André Kuipers qui est pilote médecin.

Ce dernier va, dans le cadre de la mission DELTA (Dutch Expedition for Life science, Technology and Atmospheric research) travailler neuf jours dans l'International Space Station sur un programme varié de recherches scientifiques et technologiques, parmi lesquelles deux concernent des chercheurs des Universités de Bruxelles.

L'une des expériences, baptisée Heat (chaleur), a été développée par la société EHP (Euro Heat Pipes) de Nivelles. Il s'agit de tester un nouvel équipement destiné au contrôle thermique des systèmes spatiaux. Par ailleurs, à son retour avec l'équipage qui a séjourné six mois dans la station, André Kuipers ramènera les résultats de l'expérience PromISS-3 d'une croissance de cristaux en microgravité. Les deux expérimentations belges mettent à l'honneur l'équipe du Professeur Jean-Claude Legros, au sein du Microgravity Research Center de Bruxelles.

L'ensemble Heat d'essai de caloduc

La chaleur dans l'espace constitue un problème primordial pour le bon fonctionnement des satellites, laboratoires et observatoires sur orbite. Sur les structures exposées au Soleil, la température dépasse les 100 degrés C. Pour les éléments qui sont dans l'ombre, elle descend sous les moins 100 degrés C. Tout excès de chaleur peut causer un dommage irréparable à l'intérieur d'un vaisseau spatial. Les Européens ont intérêt à acquérir leur propre technologie des conducteurs thermiques ou caloducs: ces équipements sont sur la liste sensible de matériels stratégiques et, à ce titre, soumis aux règles d'exportation ITAR (International Traffic in Arms Regulation), très restrictives, du Département d'Etat américain. Les constructeurs de satellites en Europe doivent recourir, sous certaines conditions, à des équipements "made in USA" pour le refroidissement de leurs structures.

Le container avec l'expérience Heat qui sera effectuée lors de l
Le container avec l'expérience Heat qui sera effectuée lors de la mission DELTA

"C'est pourquoi on vient de signer un accord de partenariat avec la PME belge Euro Heat Pipes, pour l'aider à se positionner comme fournisseur européen de caloducs pour la prochaine génération d'engins spatiaux", annonce Gilles Flade, Responsable ingénierie mécanique, thermique et électrique, chez EADS Astrium à Toulouse. "Ce partenariat a pour objectif le marché des radiateurs déployables à hautes performances, adaptés à une gamme variée d'applications terrestres". Depuis janvier 2002, EHP est implantée dans un bâtiment moderne à Nivelles, sur un campus de l'Université Libre de Bruxelles (ULB). Fruit de la coopération entre le Microgravity Research Center de cette Université, la SABCA et l'incubateur technologique Wallonia Space Logistics, cette entreprise est spécialisée dans le contrôle thermique des systèmes dans l'espace. A ses débuts, elle comptait huit ingénieurs et techniciens; en expansion rapide, elle a déjà créé seize nouveaux emplois de haute qualification.

EHP doit vérifier dans l'environnement spatial les performances des conduits qui améliorent le transfert thermique dans des boucles de liquides en microgravité. Avec l'expérience Heat, l'astronaute néerlandais André Kuipers est chargé de tester un nouveau concept rainuré de caloduc. L'équipement placé dans un container a été amené dans l'International Space Station au moyen d'un vaisseau automatique Progress M1-11: satellisé le 29 janvier dernier, il s'est arrimé à la station deux jours plus tard. Les données sur le comportement du caloduc EHP seront transmises au DELTA Payload Operations Centre dans le bâtiment Erasmus de l'ESTEC.

Le container de cristaux PromISS-3

Gros plan sur l’expérience PromISS
Gros plan sur l’expérience PromISS

Le même vaisseau Progress M1-11 a amené la boîte PromISS-3 avec une roue de six échantillons de protéines à cristalliser. C'est la troisième édition d'une expérience mise en oeuvre conjointement par des chercheurs de la Vrije Universiteit Brussel et de l'Université Libre de Bruxelles: elle est réalisée dans l'équipement européen Microgravity Science Glovebox (MSG) qui est installé dans le module américain Destiny de l'ISS. Son but est d'analyser l'effet de la microgravité sur le processus de cristallisation de cellules. Pour suivre la croissance dans l'espace et pour évaluer la qualité des cristaux obtenus, l'équipage de l'ISS dispose d'un microscope interférométrique pour de l'holographie numérique, mis au point par le Microgravity Research Center de Bruxelles.

Gros plan sur l’expérience PromISS
Gros plan sur l’expérience PromISS

La première expérience PromISS fut effectuée en novembre 2002 lors de la mission Odissea de l'astronaute belge Frank De Winne, mais les résultats obtenus ont montré que l'instrument était sérieusement affecté par des vibrations mécaniques et par des variations thermiques. Elle fut renouvelée en octobre 2003 au cours de la mission Cervantès avec l'astronaute espagnol Pedro Duque. Une nouvelle cristallisation avec six échantillons de protéines s'est déroulée du 1er février au 1er mars. Les cristaux, placés dans un container hermétique pour le retour, ont été conservés dans l'enceinte thermiquement stabilisée de l'incubateur russe Aquarius. Ce 30 avril, ils vont être ramenés - en même temps que les vidéos - dans le Soyouz TM-3 avec le Russe Alexander Kaleri, l'Américain Mike Foale et le Néerlandais André Kuipers. Il est d'ores et déjà prévu d'effectuer de nouveaux tests de cristallisation avec PromISS-4 (à la fin de l'année) et PromISS (en 2005).

A signaler que le site du B.USOC (Belgian User and Support Operations Centre) publie un bulletin hebdomadaire des expériences belges à bord de l’International Space Station, des sondes et satellites scientifiques.

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