Les électro-aimants des robots peuvent aider à nettoyer les débris spatiaux en orbite terrestre

Les électro Aimants Des Robots Peuvent Aider à Nettoyer Les Débris

L’orbite de la Terre est pleine de déchets (que nous y mettons nous-mêmes) et nettoyer l’espace autour de notre planète est devenu un véritable défi pour l’avenir. Faire ce nettoyage à l’aide de plaques ferromagnétiques n’est pas tout à fait nouveau – la startup Astroscale le teste déjà – mais un chercheur de l’Université de l’Utah a découvert une méthode de manipulation des débris en orbite avec des aimants rotatifs qui permettrait, en plus de déplacer la ferraille, de réparer objets défectueux pour prolonger sa durée de vie.

Avec des satellites lancés sur l’orbite terrestre depuis 1957, il y a plus de 27 000 débris spatiaux – principalement des morceaux d’engins spatiaux, des pièces de fusée et des satellites qui ne sont plus utilisés – plus gros qu’une balle de baseball actuellement en orbite autour de la Terre, selon la NASA.

Ces objets sont considérés comme un problème sérieux par les agences spatiales, car ils présentent un risque élevé de collision et peuvent atteindre des vitesses allant jusqu’à 29 000 km/h, suffisamment rapides pour qu’un petit morceau endommage un satellite ou un vaisseau spatial.

Le professeur de génie mécanique de l’Université de l’Utah, Jake J. Abbott, et son équipe ont développé une technologie d’aimants rotatifs pouvant être couplés à des robots et pouvant déplacer en douceur les déchets sur une orbite en décomposition ou plus loin dans l’espace sans réellement les toucher. . La recherche a été détaillée dans un article publié ce mois-ci dans la revue scientifique la nature.

Jake J. Abbott, professeur de génie mécanique à l'Université de l'Utah.  Image : Université de l'Utah/Divulgation

Jake J. Abbott, professeur de génie mécanique à l’Université de l’Utah. Image : Université de l’Utah/Divulgation

Le concept consiste à déplacer des objets métalliques non magnétisés dans l’espace avec des aimants rotatifs. Lorsque les débris sont soumis à un champ magnétique changeant, les électrons circulent à l’intérieur du métal en boucles circulaires, « comme lorsque vous secouez votre tasse de café et qu’elle tourne », explique Abbott. Le processus transforme le fragment en un électro-aimant qui crée suffisamment de couple et de force pour lui permettre d’être dirigé sans être touché physiquement.

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Comme je l’ai expliqué précédemment, l’idée n’est pas nouvelle. Mais Abbott et son équipe ont découvert que l’utilisation de plusieurs sources de champ magnétique de manière coordonnée permet aux objets de se déplacer selon six degrés de mouvement, y compris leur rotation. Avant, on ne savait les déplacer que dans un seul degré de mouvement, c’est-à-dire les pousser. « Ce que nous voulions faire, c’était manipuler les objets, pas seulement les pousser », complète le chercheur.

Dans cette vidéo, une boule de cuivre sur un petit radeau flottant dans un réservoir d’eau (qui simule la microgravité dans cette situation) se déplace dans un carré et tourne pour démontrer le processus de manipulation à l’aide d’aimants.

La nouvelle technique permet, par exemple, de confiner des satellites endommagés qui tournent de manière incontrôlable pour les réparer, ce qui n’aurait pas été possible auparavant. « Vous devez prendre cet objet fou flottant dans l’espace et le mettre dans une position où il peut être manipulé par un bras de robot », explique Abbott. « Mais s’il devient incontrôlable, vous pourriez casser le bras du robot, ce qui ne ferait que créer plus de débris. »

Actuellement, les projets en cours consistent à envoyer des missions dans l’espace pour collecter une partie de ces débris, certains matériaux coûteux utilisés dans la construction de fusées et de satellites, pour les réutiliser ici sur Terre. « La NASA suit des milliers de débris spatiaux comme les contrôleurs aériens suivent les avions. Vous devez savoir où ils se trouvent, car vous pourriez les rencontrer accidentellement », explique Abbott. « Le gouvernement des États-Unis et les gouvernements du monde sont conscients de ce problème car il y a de plus en plus de ces choses qui s’accumulent chaque jour qui passe », évalue le chercheur.

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