Une protection contre le rayonnement spatial
Face aux réductions des coûts qui marquent le génie spatial, le recours à des composants électroniques de série devient monnaie courante pour les satellites. Toutefois, les particules ionisantes de l'espace risquent d'endommager l'électronique inadaptée à ce milieu, ce qui risque de perturber les fonctions de base du satellite. Un réceptacle a été envisagé afin d'atténuer les radiations et fournir aux appareils électroniques une protection suffisante. Face aux coûts majeurs que représente l'envoi d'un satellite en orbite, la masse des enveloppes doit être réduite au minimum. À la lumière de ces éléments, le projet SIDER («Radiation shielding of composite space enclosures») a proposé le recours à des matériaux composites légers. Ces éléments utilisés dans d'autres domaines de l'aérospatiale permettront d'alléger les structures tandis que leurs propriétés physiques peuvent être réalisées sur mesure. Le projet SIDER a analysé deux méthodes de production de ces matériaux composites. La première exploite les nanomatériaux conducteurs et la seconde concerne l'intégration d'une feuille de tungstène (à haute densité) à du plastique renforcé de fibres de carbone (CFRP, pour carbon fibre-reinforced plastic). À l'aide de simulations informatiques, l'équipe a conçu et optimisé un boîtier électronique à intégrer dans un satellite. Deux orbites/missions différentes ont été prises en considération; l'orbite géosynchronisé et l'orbite terrestre basse. Cela a permis de réduire le poids de 18 % par rapport aux panneaux en aluminium standard. De plus, l'enveloppe réalisée par les chercheurs du projet SIDER autorise une diminution considérable de la masse tout en conservant une résistance suffisante à l'accélération et aux radiations. La validité des modèles théoriques a fait l'objet de tests de radiation et de simulations physiques de l'interaction entre le rayonnement spatial et les boîtiers électroniques. Les données expérimentales ont confirmé les résultats des simulations et ont fait état des meilleures performances des nouveaux composites par rapport à l'aluminium. Les composites SIDER aux performances de blindage renforcées devraient avoir un impact important sur la compétitivité des fabricants européens de composites ainsi que sur l'industrie spatiale européenne. La réduction du poids de charge réduit considérablement les besoins en carburant et par conséquent, les frais opérationnels, et renforcent la capacité d'explorer et d'exploiter l'espace. Cela devrait par ailleurs stimuler l'apparition de nouvelles solutions sur le marché de l'énergie, de la santé et les secteurs connexes.
Mots‑clés
Rayonnement spatial, protection contre les radiations, bouclier, génie spatial, électronique, satellites, particules ionisantes, enveloppes spatiales, matériaux composites, aérospatiale, matériaux nanoconducteurs, fibre de carbone, aluminium, charge utile
