Le défi des températures extrêmes dans l'espace

[Rénatane]

Le vendredi 29 juillet 2005

Pas facile de rester au frais

Le défi des températures extrêmes dans l'espace


Philippe Mercure

La Presse

C'est l'incapacité à gérer les températures extrêmes qui donne des maux de tête à la NASA. Les morceaux d'isolant qui se sont détachés du réservoir externe de la navette Discovery servaient à maintenir le carburant à -250 degrés Celsius.


Ces débris représentent un danger pour le revêtement de la navette qui, lui, empêche les astronautes de cuire à 1650 degrés Celsius. Pas facile, décidément, de lutter contre la chaleur au cours d'une mission spatiale. La bonne nouvelle, c'est qu'aucun des débris provenant des pertes d'isolant du réservoir externe ne paraît avoir heurté l'orbiteur, a affirmé hier John Shannon, responsable des opérations de vol de Discovery, lors d'une conférence de presse. Le réservoir externe de la navette est cet immense cylindre couleur rouille qui dépasse la navette d'une bonne tête lors du décollage. Il est recouvert d'un isolant qui maintient l'intérieur du réservoir à -250 degrés Celsius, permettant ainsi de conserver sous forme liquide l'oxygène et l'hydrogène qui alimentent la navette.

La mince couche de mousse d'à peine deux centimètres et demi d'épaisseur est si efficace qu'en posant la main sur le réservoir, on sentirait à peine le froid provenant de l'intérieur. Sans elle, le carburant entrerait rapidement en ébullition lors du lancement de la navette. Le hic, c'est qu'il est impossible d'empêcher que des morceaux d'isolant ne se détachent du réservoir, à cause des conditions extrêmes au décollage. Au cours des prochaines heures, les vérifications sur la navette se poursuivront à l'aide du bras canadien pour s'assurer que les morceaux d'isolant de l'immense réservoir externe n'ont pas endommagé un autre bouclier thermique, celui-là beaucoup plus important : celui de la navette elle même. Dans le cas de Columbia, une pièce de mousse isolante du réservoir interne, grosse comme une mallette, avait percuté la navette à plus de 800 km/h, perçant une brèche dans le bouclier thermique de la navette. De l'air surchauffé à plus de 5000 degrés s'y était engouffré, faisant fondre la structure de l'aile et provoquant la pulvérisation de la navette. Le bouclier thermique est donc d'une importance capitale lors de la rentrée dans l'atmosphère, où la navette est mise à rude épreuve. La friction avec l'air provoque des élévations de température que ni l'acier ni l'aluminium ne peuvent tolérer. Certaines parties de la navette sont chauffées à plus de 1650 degrés Celsius.

Le nez de la navette et le coin des ailes sont les plus exposés aux élévations de température. Ils sont recouverts d'un revêtement de carbone renforcé des couches de graphite qui forment une sorte de fibre de verre ultraperformante. Les endroits exposés moins intensément à la chaleur sont recouverts de tuiles thermiques. Certaines de ces tuiles ont subi des dommages sur la navette Discovery, mais la situation ne semble pas alarmante pour l'instant. Formées à 90% d'air et à 10% de silice, les tuiles transmettent si peu la chaleur qu'on pourrait placer sa main derrière l'une d'entre elles et allumer une torche à souder de l'autre côté sans problème. Quant aux zones qui ne subissent que des élévations de température modérées, elles sont recouvertes de «couvertures thermiques» pouvant affronter des températures «d'à peine» 650 degrés Celsius.

Dommages aux tuiles thermoprotectrices de la navette

Les responsables de la NASA étudient des enregistrements vidéo qui montrent des débris tombés du réservoir externe de Discovery au moment du lancement. Ils s'inquiètent notamment de dommages possibles aux tuiles thermoprotectrices de céramique qui protègent la navette des températures extrêmes lors de la rentrée dans l'atmosphère.

Une tuile «s'échappe» du ventre de la navette

Un morceau de tuile de 40 mm de largeur se détache du bord de la trappe de train avant.