Être mis à feu! Le MIT a fait sa dernière incursion dans la recherche dans l'espace le 2 mai via six charges utiles de la Media Lab Space Exploration Initiative, niché dans le véhicule spatial réutilisable New Shepard de Blue Origin qui a décollé d'une rampe de lancement dans l'ouest du Texas.

C'était aussi la première fois dans l'histoire du Media Lab que des projets de recherche internes étaient lancés dans l'espace, pendant plusieurs minutes de microgravité soutenue. Les résultats de cette recherche peuvent avoir de grandes implications pour la fabrication de semi-conducteurs, art et téléprésence, architecture et agriculture, entre autres.

"Les projets que nous testons fonctionnent fondamentalement différemment dans la gravité terrestre par rapport à la façon dont ils fonctionneraient en microgravité, " a expliqué Ariel Ekblaw, fondateur et directeur de l'Initiative d'exploration spatiale du Media Lab.

Précédemment, le Media Lab a envoyé des projets en microgravité à bord de l'avion utilisé par la NASA pour former les astronautes, affectueusement surnommée "la comète vomie". Ces vols paraboliques offrent des intervalles répétés de 15 à 30 secondes de quasi-apesanteur. La capsule expérimentale de New Shepard roulera en microgravité beaucoup plus longtemps et traversera la ligne Karman (la frontière formelle de "l'espace") dans le processus. Bien que cela puisse sembler peu de temps, c'est suffisant pour accomplir beaucoup de choses.

"La capsule où se déroule la recherche traverse l'espace pendant trois minutes, qui nous donne de précieux moments de soutien, microgravité de haute qualité, " a déclaré Ekblaw. "Cela offre une opportunité d'étendre nos expériences à partir des protocoles de vol parabolique antérieurs, et tester également des recherches entièrement nouvelles. »

Selon les résultats des expériences faites pendant le vol de New Shepard, certains des projets seront approfondis, la recherche à long terme à bord de la Station spatiale internationale, dit Ekblaw.

Lors de ce voyage, elle a envoyé des structures spatiales électromagnétiques tesselées pour l'exploration du reconfigurable, Environnements adaptatifs, autrement connu sous le nom de TESSERAE, dans l'espace. Le but ultime de ces « tuiles » hexagonales et pentagonales augmentées de capteurs est de s'auto-assembler de manière autonome en structures spatiales. Ces flexibles, des modules reconfigurables peuvent alors être utilisés pour la construction d'habitats, assemblage dans l'espace de satellites, ou encore comme infrastructure pour miroirs paraboliques. Ekblaw espère que TESSERAE soutiendra un jour des bases de mise en scène en orbite pour l'exploration humaine de la surface de la Lune ou de Mars, ou permettre le tourisme spatial en orbite terrestre basse.

Un prototype antérieur, effectué un vol parabolique en novembre 2017, validé le concept de recherche structure mécanique, disposition de polarité des aimants de liaison, et le protocole physique d'auto-assemblage. Sur le vol Blue Origin, Ekblaw teste un nouveau réseau de capteurs embarqués dans les tuiles, ainsi que leur architecture de communication et les aspects de contrôle de guidage de leurs capacités d'auto-assemblage. "Nous testons s'ils circuleront de manière autonome, trouver les bons voisins, et se lient magnétiquement en microgravité pour un auto-assemblage robuste, " a déclaré Ekblaw.

Une autre expérience à bord de New Shepard combinait l'art avec le test d'un outil pour l'exploration spatiale future :traverser la microgravité avec une mobilité augmentée. Distance de vie, une œuvre conçue par le conservateur d'art de la Space Exploration Initiative, Xin Liu, explore la liberté de mouvement via une dent de sagesse - oui, vous avez bien lu !

La dent a voyagé dans l'espace portée par un appareil robotique nommé EBIFA et enfermée dans un récipient cristallin. Une fois que New Shepard est entré dans l'espace, le conteneur s'est ouvert et EBIFA est passé à l'action, tirer des cordons avec des pointes magnétiques pour se verrouiller sur une surface métallique. La dent a ensuite flotté dans l'espace avec une interférence minimale dans l'environnement d'apesanteur.

« Dans ce voyage, la dent est devenue une entité nouveau-née dans l'espace, c'est cristallin, corps sculptural et vie soutenus par un système électromécanique, " Xin Liu a écrit. " Chacun de ses mouvements d'apesanteur a été soigneusement calculé sur papier et modélisé dans un logiciel de simulation, car il ne peut jamais y avoir de véritable test comme celui-ci sur Terre. »

La pièce s'appuie sur une œuvre d'art de performance appelée Orbit Weaver que Liu a réalisée l'année dernière lors d'un vol parabolique, où elle était physiquement attachée à une corde en nylon qui flottait librement et se fixait aux surfaces voisines. Orbit Weaver et Living Distance peuvent offrir des informations aux futurs explorateurs de l'espace humain sur la meilleure façon de naviguer en apesanteur.

Un morceau de fusain a également fait le voyage dans l'espace à l'intérieur d'une chambre tapissée de papier à dessin, partie d'un projet conçu par Ani Liu, une ancienne élève du Media Lab. En microgravité, le charbon de bois tracera sa propre route à l'intérieur de la chambre, marquant le papier alors qu'il flotte à travers un arc bien au-dessus de la Terre.

Lorsque la chambre retourne au Media Lab, le charbon de bois s'associera à un robot KUKA qui imitera la trajectoire du charbon de bois pendant les trois minutes de navigation en microgravité. Ensemble, le charbon de bois et le robot deviendront une exposition de musée qui fournira une démonstration de mouvement en microgravité à un large public et illustrera l'objectif de la Space Exploration Initiative de démocratiser l'accès à l'espace et d'inviter le public à s'engager dans l'exploration spatiale.

Harpreet Sareen, un autre ancien du Media Lab, testé comment les cristaux se forment en microgravité, recherches qui pourraient éventuellement conduire à la fabrication de semi-conducteurs dans l'espace.

Les semi-conducteurs utilisés dans la technologie d'aujourd'hui nécessitent des cristaux avec des niveaux de pureté extrêmement élevés et des formes parfaites, mais la gravité interfère avec la croissance des cristaux sur Terre, entraînant des défauts, contraintes de contact, et autres défauts. Sareen et son collaborateur, Anna Garbier, a créé un laboratoire de taille nanométrique dans une boîte un peu plus petite qu'un carton de lait d'un demi-gallon. Le courant électrique qui a déclenché la croissance des cristaux pendant les trois minutes où la capsule New Shepard était suborbitale a été déclenché par les commandes de fusées embarquées de Blue Origin.

Les cristaux seront évalués pour des applications industrielles potentielles, et ils ont aussi un avenir en tant qu'installation artistique :Floral Cosmonauts.

Et puis il y a la quarantaine d'abeilles (on pourrait dire "apionautes") qui ont fait le voyage dans l'espace pour le compte du groupe Mediated Matter du Media Lab, qui s'intéresse à l'impact du voyage spatial sur une reine des abeilles et sa suite. Deux reines des abeilles qui ont été inséminées dans une installation du département américain de l'Agriculture en Louisiane sont allées dans l'espace, chacun avec environ 20 abeilles auxiliaires dont le travail était de la nourrir et d'aider à contrôler sa température corporelle.

Les abeilles voyageaient via deux petits conteneurs - des capsules de soutien métabolique - dans lesquelles elles construisaient auparavant des structures en nid d'abeille. Cette conception unique leur donne un environnement familier pour leur voyage. Une caméra GoPro modifiée, pointé dans le conteneur spécialement conçu pour abriter les abeilles, a été installé dans le haut du boîtier pour filmer les insectes et créer un enregistrement de leur comportement pendant le vol.

Tout à l'intérieur de la mallette a été conçu pour rendre le voyage aussi confortable que possible pour les abeilles, jusqu'à un minuscule coussin chauffant doré qui devait entrer en action si la température tombait trop bas pour le confort d'une reine des abeilles.

Les chercheurs du groupe Mediated Matter étudieront le comportement des abeilles lorsqu'elles reviennent sur Terre et sont réintroduites dans une colonie au Media Lab. Les reines pondront-elles leurs œufs ? Ces œufs vont-ils éclore ? Et les abeilles qui sont allées dans l'espace peuvent-elles continuer à produire du pollen et du miel une fois de retour sur Terre ? Voilà quelques-unes des nombreuses questions que l'équipe se posera.

« Nous n'avons actuellement aucune alternative robotique aux abeilles pour la pollinisation de nombreuses cultures, " dit Ekblaw. " Si nous voulons faire pousser des cultures sur Mars, nous devrons peut-être amener des abeilles avec nous. Savoir s'ils peuvent survivre à une mission, réintégrer la ruche, et prospérer par la suite est essentiel."

Comme le montrent ces projets, la Space Exploration Initiative rassemble des ingénieurs, scientifiques, artistes, et designers à travers un portefeuille de recherche à multiples facettes. L'équipe attend avec impatience une cadence de lancement régulière et progresse à travers les jalons de la recherche en microgravité - des vols paraboliques, de lancer davantage d'opportunités avec Blue Origin, à la Station spatiale internationale et même aux alunissages.

Cette histoire est republiée avec l'aimable autorisation de MIT News (web.mit.edu/newsoffice/), un site populaire qui couvre l'actualité de la recherche du MIT, innovation et enseignement.