L'Université de Tokyo teste un « bouclier magnétique » pour les vaisseaux spatiaux

Des chercheurs de l'Université de Tokyo ont testé une technologie innovante visant à réduire considérablement la charge thermique lors de la rentrée atmosphérique des engins spatiaux réutilisables. Selon Ixbt.com, les scientifiques ont abandonné l'isolation thermique lourde pour créer un dispositif expérimental spécial étudiant le freinage magnétohydrodynamique. Lors d'un test en laboratoire, un puissant électro-aimant a réussi à modifier la structure de la couche chauffée autour du modèle d'appareil. C'est ce que rapporte Ixbt.com rapporte .

Il est connu que lorsqu'un engin spatial entre dans l'atmosphère à une vitesse hypersonique, une onde de choc se forme à l'avant. Le gaz environnant chauffe jusqu'à plusieurs milliers de degrés et se transforme partiellement en plasma. Actuellement, des plaques résistantes à la chaleur ou des matériaux ablatifs sont utilisés pour se protéger de ces températures extrêmes. Cependant, ces protections augmentent considérablement la masse de la structure et nécessitent un entretien constant.

Avantages de l'approche magnétohydrodynamique

La nouvelle approche proposée repose sur une action directe sur le gaz ionisé. Un champ magnétique puissant doit élargir la couche de plasma chaud et l'éloigner de la surface de l'appareil. Théoriquement, cela permet non seulement de réduire l'échauffement de la carrosserie, mais aussi d'augmenter la traînée aérodynamique, aidant ainsi à réduire la vitesse plus rapidement. Auparavant, de telles expériences étaient principalement menées à l'aide d'aimants permanents installés à l'intérieur de petits modèles.

Cependant, les méthodes précédentes limitaient la possibilité de modifier la force et la configuration du champ magnétique. Les scientifiques japonais ont utilisé à la place un électro-aimant à impulsions compact doté d'un système de bobines réglables. Lors des tests, le modèle a été soumis à une onde de choc à une vitesse supérieure à 7 km/s.

Résultats de l'expérience et perspectives

Comme l'onde de choc ne durait que quelques dizaines de microsecondes, les chercheurs ont dû synchroniser avec une très haute précision son apparition, l'impulsion électromagnétique et l'image de la caméra à haute vitesse. L'expérience a permis d'obtenir un champ magnétique d'une intensité de 1,24 et 1,58 Tesla. Cela a montré un résultat deux fois supérieur aux capacités des aimants permanents en néodyme utilisés dans les dispositifs précédents.

Après l'activation de l'électro-aimant, une augmentation de 15 % de l'épaisseur de la couche luminescente du gaz chauffé a été observée. Cela signifie que le champ magnétique a réellement modifié l'état et la structure de la couche de plasma. Pour l'instant, il ne s'agit pas d'un bouclier spatial prêt à l'emploi, mais seulement d'une expérience en laboratoire, bien que la technologie soit attendue pour être testée dans des conditions réelles à l'avenir.