Mr Microgravity (ULB) : de la physique des fluides aux systèmes optiques et thermiques

Ce qui l’a amené à réaliser dans le cadre de l’ESA des expériences à bord du Spacelab européen, sur la plate-forme Eureca, dans des capsules récupérables Foton, au moyen de fusées-sondes (Texus, Maxus et Maser) et lors de vols paraboliques.

Le Professeur Legros a fait de son laboratoire, au Département chimie-physique de la Faculté des sciences appliquées, un centre de référence européen pour la recherche en microgravité, le MRC (Microgravity Research Center). Spécialiste de renom mondial, aux compétences reconnues par la communauté scientifique, il a fait naître deux PME « spin-offs » qui, implantées dans le zoning industriel de Nivelles, ont créé quelque 40 emplois : Lambda-X (avec Verhaert) pour la technologie optique de métrologie et d’instrumentation spatiale, EHP (Euro Heat Pipes, avec SABCA) pour le développement et la production de caloducs à hautes performances.

A l’occasion de son départ à la retraite, l’équipe du MRC organise à l’ULB, ces 12 et 13 avril, un Congrès international « Experiments in space and beyond » qui fait le point sur les travaux, en cours et en projet, concernant le comportement des liquides en impesanteur.

Un potentiel de recherches

Parlant de la trentaine d'ingénieurs, chercheurs et techniciens qui constitue l’équipe du MRC, le professeur Legros évoque son dynamisme constant: « Il s'agit d'une équipe très professionnelle qui comprend des gens expérimentés, spécialisés dans la recherche et dont le potentiel s'accroît continuellement avec l'arrivée de jeunes chercheurs ».

Dans le livre « Bruxelles, une région dans l’espace », Vladimir Pletser, responsable du programme des vols paraboliques à l’ESA, évoque le charisme de ce chercheur : « Malgré ses nombreuses occupations scientifiques, cet homme affable et constamment de bonne humeur garde toujours sa porte ouverte aux jeunes pour les encadrer et les conseiller sur la manière de préparer et de conduire leurs premières expériences en microgravité. »

Au sujet de ses travaux qui portent sur l’étude des interfaces liquide-gaz (mesures du coefficient Soret, analyses de la convection Marangoni-Bénard), Jean-Claude Legros explique : "L'objectif est de rendre vivante la matière inorganique de manière à mieux en cerner le comportement. En provoquant un déséquilibre, on désorganise cette matière et on observe, on cherche à comprendre comme elle se réorganise, pour gérer les contraintes qui lui sont imposées.

L'état de microgravité simplifie le problème, dans certains cas, et nous aide à observer, à analyser des mécanismes occultés par la pesanteur et qui interviennent dans les mouvements convectifs des fluides. Cette approche nous aide à mieux connaître les instabilités hydrodynamiques qui entrent en jeu dans les problèmes de solidification, de cristallisation, d'évaporation."

Pôle européen d’excellence

Sous l’impulsion du professeur Legros qui cède le relais à Frank Dubois, le Microgravity Research Center de l'ULB a vu ses activités s’amplifier, en évoluant d'une recherche scientifique à une expertise technologique. Il est devenu un pôle d'excellence dans de nombreux domaines:

 

• Il s'est équipé du matériel de tests, d'une cuve de simulation, d'instruments optiques de mesures (holographie, interférométrie), des logiciels de qualification, de systèmes de traitement et de transmission de données ; une installation de "téléscience" permet de suivre "en direct" le déroulement d'expériences sur orbite.
• Il a noué des liens avec des entreprises industrielles qui ont des activités de technologie spatiale: en Belgique avec la SABCA, Verhaert Design & Development, Pedeo Techniek; en Allemagne, avec EADS Space et Kayser-Threde; en Italie, avec Alcatel Alenia Space et Carlo Gavazzi Space...
• Il s'est familiarisé, pour ses besoins de métrologie et d'analyse, aux systèmes optiques et aux logiciels d'imagerie ; en s'efforçant d'en accroître les performances, il a acquis un savoir-faire aux applications industrielles et commerciales.
• Il joue un rôle primordial, avec Lambda-X, dans l’exploitation d’infrastructures orbitales avec des instruments « multi-utilisateurs » pour des expériences de microgravité, comme l’ISS (International Space Station) qui va s’agrandir avec le laboratoire européen Columbus ; après avoir participé au développement de l’équipement Fluidpac qui vole dans la capsule Foton, il est impliqué dans la réalisation et l’utilisation du Fluid Science Laboratory (FSL) à bord de Columbus.

Le spatial en tête

Si Jean-Claude Legros quitte la direction du Microgravity Research Center, c’est pour mieux se consacrer à la société EHP à Nivelles, qu’il a créée en avril 2001. Euro Heat Pipes, grâce à la connaissance acquise par le MRC sur les mouvements de thermo-capillarité, met au point et produit des échangeurs thermiques de plus en plus performants. Ces caloducs ont déjà volé dans l’espace, en équipant des engins spatiaux, comme la sonde lunaire Smart-1.

Répartis en 52 éléments de trois types différents, ils serviront au contrôle thermique actif de la structure du module propulsif de chaque ATV (Automated Transfer Vehicle). Le premier des cinq vaisseaux ATV de 20 tonnes - c’est le plus important et le plus complexe que l’industrie spatiale européenne ait réalisé pour des missions habitées – doit voler avant la fin de cette année, sous le nom de « Jules Verne ».

Jean-Claude Legros attend avec impatience le vol de « Jules Verne » qui constituera un produit de référence pour l’activité d’EHP, qui a hérité du savoir-faire de l’équipe MRC. « L’espace, c'est un instigateur d'idées, qui pousse à aller toujours plus loin. Surtout qu'il y a une compétition et que c'est le meilleur qui s'affirme.

Avec Lambda-X comme avec Euro Heat Pipes, on peut dès à présent proposer des produits très performants dans l’espace, mais aussi dans des applications terrestres. L’expérience acquise avec le spatial donne l'assurance qualité dans les processus, dans les produits. On ne manque pas de projets... de quoi créer des emplois nouveaux. Ainsi le MRC, qui a démarré avec trois personnes dans les années 80, génère près de septante emplois aujourd’hui».