Lorsque la fusée Space X23 sera lancée le 28 août pour ravitailler la Station spatiale internationale, il transportera deux expériences conçues pour soutenir les humains lorsqu'ils vont plus loin et restent plus longtemps dans l'espace lointain :et une expérience de biologie spatiale connue sous le nom d'Advanced Plant EXperiment-08 (APEX-08).

Bien que le titre complet de DSI-R puisse être long, son objectif est succinct :comment les scientifiques des matériaux peuvent-ils renforcer les alliages métalliques, et durent plus longtemps dans diverses conditions de gravité ? La réponse réside peut-être dans une série de modèles informatiques que les chercheurs espèrent affiner à la suite de cette expérience. Dr Rohit Trivedi, un scientifique principal au laboratoire Ames et professeur de science et d'ingénierie des matériaux à l'Iowa State University à Ames Iowa est le chercheur principal :Dr Alain Karma, un professeur de physique à la Northeastern University de Boston est le co-investigateur. Ils expliquent ce qu'ils espèrent observer et apprendre.

Dr :Trivedi dit, « Nous utiliserons le dispositif d'étude des liquides critiques et de la cristallisation (DECLIC) qui vous permet de voir réellement ce qui se passe lorsqu'un alliage liquide commence à durcir pour devenir un solide. Ce faisant, il forme des cristaux microscopiques ramifiés appelés dendrites. Dans un monde parfait, toutes les dendrites seraient de taille uniforme et croîtraient dans la même direction vers le liquide chaud dans le moule. Mais nous savons que cela n'arrive pas. Des groupes de dendrites se développent dans différentes directions, laissant derrière eux des défauts cristallins dans le matériau solidifié qui ont un impact sur ses propriétés mécaniques. La question est alors de savoir pourquoi ces défauts de coulée surviennent et comment les éviter ? Le DECLIC est un magnifique instrument scientifique qui a été construit par le CNES en France. Il s'agit essentiellement d'un mini-laboratoire monté en rack qui nous permet de mener des expériences depuis le sol où nous pouvons utiliser l'insert de solidification directionnelle DSI pour contrôler les variables clés telles que la composition de l'alliage, qui a été augmentée pour les expériences de reflight (DSI-R), le gradient de température et le taux de solidification et visualisez in situ comment les cristaux se forment et se développent sans écoulement de fluide induit par la gravité."

Le Dr Karma dit, « Une fois que nous aurons fait ces observations et obtenu ces nouvelles données, nous pouvons tester et affiner nos modèles informatiques pour aider à prédire comment renforcer les alliages métalliques, plus léger et durable. Ceci est important à la fois pour les vols spatiaux à long terme et ici sur Terre. Pour le traitement des matériaux dans l'espace ou la surface lunaire et les vols spatiaux à long terme, nous utiliserons très probablement des imprimantes 3D pour fabriquer des pièces de rechange pour notre vaisseau spatial. En termes simples, nous pouvons prendre des poudres métalliques et leur appliquer un laser pour fabriquer la pièce dont nous avons besoin. Mais plusieurs variables dans le processus de fabrication signifient que les essais et les erreurs ne sont pas optimaux. Au lieu, ces nouveaux modèles informatiques nous aideront à affiner les choix. Nous utiliserons également ces modèles pour nous dire comment fabriquer ces pièces dans diverses conditions de gravité, de la Lune à Mars en passant par l'espace lointain lui-même. De retour sur Terre, ces mêmes modèles informatiques nous aideront à produire des alliages métalliques structuraux supérieurs à utiliser dans nos projets d'infrastructure. Et rappelez-vous, il reste encore de nouveaux matériaux à découvrir, par exemple des alliages capables de fonctionner à des températures plus élevées dans des environnements extrêmes. C'est très excitant de participer à la recherche qui mènera à la découverte de ces nouveaux matériaux."

L'APEX-08 est un autre exemple du « faites-le, ne le prenez pas" approche des futurs voyages dans l'espace. Comme les humains, les plantes cultivées dans l'espace pour la consommation peuvent subir un stress lorsqu'elles sont exposées à des conditions de microgravité. Étant donné que les composés appelés polyamines contribuent au stress des plantes, APEX-08 examinera le rôle de ces composés, spécifiquement dans la plante :Arabidopsis thaliana, alias thale cresson. Les résultats de l'expérience peuvent fournir des informations sur les mécanismes utilisés par les plantes pour moduler le stress de la microgravité.