Le Canada protège les expériences spatiales des secousses et des vibrations

Sous-système d'isolation contre les vibrations en microgravité (MVIS)

Photo du MVIS

Sous-système d'isolation contre les vibrations en microgravité (MVIS) (Source : ASC)

Lorsque nous voyons les astronautes flotter librement à l'intérieur de la Station spatiale internationale (ISS), nous pourrions être portés à croire qu'ils évoluent dans un environnement calme et silencieux. Or, la réalité est tout autre : il y a beaucoup de bruit et de vibration à l'intérieur de la station. Les systèmes de ventilation, l'amarrage d'engins spatiaux et même le travail des astronautes font parfois vibrer le complexe de recherche orbital. Bien qu'elles n'incommodent pas vraiment les astronautes, ces vibrations peuvent nuire aux expériences scientifiques vouées à l'étude des effets de la microgravité.

Une solution canadienne

Le Canada a élaboré le MVIS, une technologie clé permettant d'éviter que les expériences subissent les effets nuisibles des vibrations. Lorsque les membres d'équipage de la mission STS-122 (anglais seulement) auront livré le MVIS, les expériences qui seront menées à bord de la station, comme celles qui portent sur l'écoulement des fluides, la croissance de cristaux et le développement d'alliages métalliques, ne seront plus soumises aux secousses et aux vibrations. Ce système permettra au Laboratoire sur la science des fluides (anglais seulement) de l'Agence spatiale européenne (ESA) de se soustraire aux vibrations et aux tremblements qui surviennent quotidiennement à bord de la station spatiale. Le bâti du Laboratoire sur la science des fluides, dont la taille s'apparente à celle d'un réfrigérateur, est intégré au module Columbus (anglais seulement) de l'ESA. C'est dans ce module que seront réalisées les délicates expériences scientifiques.

Le sous-système d'isolation contre les vibrations en microgravité a été élaboré par l'Agence spatiale canadienne (ASC) en collaboration avec Magellan Aerospace (Bristol Aerospace Limited) de Winnipeg, MacDonald, Dettwiler and Associates Ltd. (MDA) de Ste-Anne-de-Bellevue, au Québec (anciennement EMS Technologies), SENER d'Espagne, l'école de technologie supérieure de Montréal et l'ESA.

Photo de la préparation du MVIS

Préparation du MVIS dans les installations du Laboratoire David-Florida (LDF) de l'ASC en vue de son lancement. (Source : ASC)

Suspension magnétique

Le MVIS est un système de contrôle compact intégré au Laboratoire sur la science des fluides. Il fait appel à un champ magnétique pour maintenir en suspension un contenant de dimensions semblables à celles d'une boîte à pain à l'intérieur duquel sont effectuées des expériences scientifiques. Des capteurs et un ordinateur de bord surveillent et contrôlent la position du contenant afin de s'assurer qu'il flotte à l'intérieur de paramètres acceptables pour l'expérience. De cette façon, les vibrations ne sont pas transmises au contenant.

Une technologie évoluée

Au fil des ans, l'exploitation de la navette spatiale, de la station orbitale Mir et de l'ISS a appris aux chercheurs que les vibrations inhérentes aux engins spatiaux peuvent nuire à la réalisation d'expériences cruciales en physique des fluides et en sciences des matériaux. La rotation des panneaux solaires et des antennes, l'ouverture et la fermeture des tiroirs, le fonctionnement des moteurs et même l'entraînement physique des astronautes sur les tapis roulant sont toutes des activités qui contribuent à faire vibrer la station spatiale. Pour bien comprendre l'incidence de la pesanteur sur certaines expériences, il est primordial d'atténuer le plus possible les effets de ces vibrations.

En 1996, l'ASC a entrepris le développement d'une version du système d'isolation contre les vibrations utilisé pendant deux ans à bord de la station spatiale Mir. Une deuxième génération de ce système a été exploitée par l'astronaute canadien Bjarni Tryggvason dans le cadre de la mission STS-85 qui a eu lieu en 1997. La troisième génération du MVIS pourrait contribuer à démystifier certaines des lois fondamentales de la nature dès le début de 2008. Une série d'expériences seront réalisées afin de tenter de comprendre le rôle de la pesanteur dans le processus d'évaporation de l'eau, ce qui pourrait déboucher sur la mise au point de processus de distillation plus écoénergétiques sur Terre. Des physiciens et des chimistes des quatre coins du globe pourront tirer profit de l'environnement fourni par le MVIS à l'intérieur du Laboratoire sur la science des fluides à bord de la station spatiale, et ce, pour les dix prochaines années au moins.