Romain
Un spray d’azote liquide pourrait être la solution au problème séculaire de la poussière lunaire.
Socle lunaire. Crédit : NASA
Le retour de l’humanité sur la Lune, dans le but d’établir un avant-poste permanent pour de futurs voyages vers Mars et de nouvelles explorations planétaires, présente de nombreux défis pour les spécialistes et techniciens des sciences spatiales. L’un d’eux vient de quelque chose de décidément petit, dont l’effet est cependant bien plus ruineux qu’on ne le pense. Nous parlons de poussière lunaire, également appelée régolithe lunaire, la couverture qui constitue la couche la plus externe de la surface de notre satellite et qui, en plus d’être nocive pour la santé humaine, est capable d’endommager l’équipement et les combinaisons des astronautes.
Pour surmonter le problème, les équipages des missions Apollo passées ont atterri sur la lune ont utilisé des brosses et des aspirateurs pour garder leurs vêtements de protection propres, mais sans succès particulier. En effet, les particules de poussière, abrasives et minuscules (elles ont la consistance de la fibre de verre broyée), sont également très collantes, et l’utilisation de moyens mécaniques qui frottent contre le tissu endommagent les matériaux qui les composent. Mais une équipe de recherche de la Washington State University a mis au point une nouvelle méthode qui a montré de bien meilleures performances dans les tests de laboratoire.
L’azote liquide peut résoudre le problème de la poussière de lune
La solution, décrite dans un article publié dans la revue scientifique Acta Astronautica, repose sur un spray d’azote liquide qui, pour nettoyer les combinaisons spatiales, exploite un phénomène physique, appelé effet Leidenfrost, que l’on peut observer lorsque l’on verse de l’eau froide sur une poêle très chaude, sur laquelle les gouttes commencent à bouger, glissant sur la surface chaude. En pulvérisant de l’azote liquide très froid sur un matériau plus chaud recouvert de poussière, les chercheurs ont observé que la matière particulaire se soulevait et flottait sur la vapeur d’azote.
Dans leur travail, l’équipe a testé la méthode de nettoyage dans des conditions ambiantes et de vide plus similaires à celles de l’espace, trouvant une élimination moyenne de 97% et 98% respectivement de la poussière lunaire simulée sur une combinaison spatiale. L’utilisation de pulvérisation d’azote liquide s’est également avérée beaucoup plus douce pour les matériaux de la combinaison spatiale que les autres méthodes de nettoyage. Alors que l’utilisation d’une brosse a endommagé le matériau de la combinaison spatiale après une seule utilisation, la pulvérisation d’azote liquide a nécessité 75 cycles avant que tout dommage ne se produise.
« Moondust est chargé électrostatiquement, est abrasif et pénètre partout, ce qui le rend très difficile à traiter », a déclaré Ian Wells, premier auteur de l’article et chercheur principal à l’école de génie mécanique et des matériaux de l’Université de l’État de Washington, rappelant comment, au cours de la six missions Apollo ont atterri sur la Lune entre la fin des années 60 et le début des années 70, la poussière a réussi à pénétrer même à l’intérieur des combinaisons spatiales de certains astronautes. Ils ont également développé ce qu’on appelle le « rhume des foins lunaire », et les chercheurs pensent qu’une exposition prolongée à la poussière peut causer des lésions pulmonaires similaires à la maladie pulmonaire noire (due à l’inhalation de poussière de charbon). « La poussière de lune – a ajouté Wells – a causé de nombreux problèmes qui ont affecté les missions et les astronautes une fois rentrés chez eux ».
Dans la perspective de la mission Artemis de la NASA qui vise à faire atterrir la première femme et la première personne noire sur la lune en 2025, la technique suggérée par les chercheurs pourrait être la solution au problème des poussières lunaires. L’équipe, soutenue par une subvention de la NASA, examine maintenant toute la dynamique du nettoyage, pour bien comprendre et modéliser les interactions complexes entre les particules de poussière et l’azote liquide, puis tester la méthode dans des conditions encore plus proches de celles présentes sur la lune.
Vidéo, découvrez les 7 Explosions Nucléaires les plus puissantes jamais filmées :