Protection contre les débris spatiaux : des « œufs en aluminium » remplis d'eau testés avec succès

Des chercheurs chinois ont créé une nouvelle structure de protection légère pour les engins spatiaux, basée sur la géométrie des coquilles d'œuf. Selon ixbt.com, un réseau d'éléments en forme de cavité remplis d'eau et placés entre des plaques en aluminium s'est avéré plus efficace contre les impacts de débris spatiaux que les matériaux solides traditionnels. C'est ce que rapporte Ixbt.com rapporte .

Ces dernières années, le nombre de débris dangereux en orbite terrestre a augmenté de façon spectaculaire en raison des nombreux lancements de fusées et de satellites. Selon la NASA, il existe plus de 34 000 objets de plus de 10 cm, environ 900 000 entre 1 et 10 cm, et environ 128 millions de particules de moins de 1 cm en orbite. Même ces petits fragments, se déplaçant à des vitesses orbitales immenses, constituent une menace sérieuse pour les vaisseaux spatiaux.

Évolution des technologies de protection spatiale

Actuellement, les boucliers Whipple sont principalement utilisés pour protéger les engins spatiaux. Ce système consiste en un panneau extérieur mince situé à une certaine distance de la coque, permettant de dissiper l'énergie d'un impact à haute vitesse. Cependant, cette nouvelle innovation améliore ce principe en proposant l'utilisation d'éléments creux aux formes complexes.

La structure développée par des spécialistes de l'Université de technologie de Dalian se compose de coques en aluminium remplies d'eau, placées entre deux plaques d'aluminium. L'un des auteurs de l'étude, Yuxin Wang, souligne que lorsqu'un impact se produit sur un tel système, les éléments se déforment successivement, répartissant la charge ponctuelle sur l'ensemble du réseau et dissipant progressivement l'énergie cinétique.

L'importance de l'eau et de la géométrie

L'eau contenue dans la structure joue un rôle crucial dans l'augmentation de son efficacité. Lors d'une collision à haute vitesse, le liquide se déplace à l'intérieur de la coque, exerce une pression sur ses parois et absorbe une partie de l'onde de choc. En conséquence, l'énergie est répartie de manière plus uniforme.

Les expériences menées et les résultats de modélisation informatique ont montré que le nouveau réseau de coques « en forme d'œuf » a réussi à réduire la vitesse d'impact de près de 65 %. À titre de comparaison, une plaque en aluminium solide classique n'a atteint que 51 %. Le meilleur résultat a été enregistré avec une configuration où l'extrémité étroite des éléments est orientée vers l'extérieur.

À l'avenir, les scientifiques prévoient d'optimiser l'épaisseur des coques, leur géométrie et leur rapport dimensionnel afin d'augmenter encore l'efficacité de l'absorption d'énergie pour un poids minimal.