Des expériences réalisées en microgravité - comme celle-ci dans la Station spatiale internationale par l'astronaute Samantha Cristoforetti - peuvent nous fournir des données impossibles à recueillir sur Terre. Crédit :NASA
L'Australie a maintenant une agence spatiale, et nos gouvernements fédéral et d'Australie du Sud cherchent à développer une industrie spatiale prospère pour stimuler la productivité et l'emploi.
Le défi pour l'Australie est de trouver une niche dans la course mondiale croissante à la commercialisation de l'espace.
Je suggère que nous devrions nous concentrer sur les expériences de microgravité.
Tout d'abord, obtenons la bonne définition de la microgravité.
Micro signifie très petit, le terme microgravité est donc utilisé de manière interchangeable avec "Zero-G" ou apesanteur.
Si vous avez vu des vidéos de personnes flottant à bord d'un avion connu sous le nom de "comète vomi", ils sont en microgravité. Cela ne veut pas dire qu'il n'y a pas de gravité; cela signifie qu'ils sont en chute libre.
C'est la même sensation que vous avez pu ressentir dans un parc d'attractions, ou dans un ascenseur rapide lorsque votre estomac se soulève.
Les objets en chute libre tombent tous vers quelque chose à la même vitesse. Donc dans la comète vomi :l'avion, les gens et tout à l'intérieur tombent tous vers le sol à la même vitesse.
Une flamme sphérique
La recherche en microgravité utilise cette condition de chute libre pour mener des expériences scientifiques. C'est particulièrement intéressant de le faire car la plupart des systèmes que nous comprenons bien se comportent généralement différemment en microgravité.
Par exemple, sur Terre, la flamme d'une allumette frappée ressemble à une forme de larme inversée et est orange. En microgravité, cette même flamme est sphérique et de couleur bleue. En effet, le transfert de chaleur est très différent en microgravité qu'en gravité normale.
On apprend à l'école que la chaleur monte :c'est ce qui fait que la flamme de l'allumette pointe vers le haut :toute la chaleur de la flamme monte vers le haut.
En microgravité, la chaleur ne monte pas. Il reste exactement où il est. Ainsi, la flamme en microgravité garde sa chaleur concentrée autour de l'allumette et brûle beaucoup plus chaud, c'est pourquoi il apparaît bleu.
La compréhension de ces processus simples permet aux scientifiques et aux ingénieurs de concevoir des équipements à utiliser dans les engins spatiaux, qui subissent la microgravité tout le temps.
Expériences en microgravité
Il y a plus de 300 expériences en cours à bord de la Station spatiale internationale, ce qui en fait le plus grand laboratoire scientifique hors-monde. De la biotechnologie aux sciences de la terre et de l'espace, et de la physique à la recherche humaine, nous découvrons continuellement de nouvelles choses sur notre monde à partir d'expériences en microgravité.
Scientifiquement, de telles expériences ont une grande valeur. Par exemple, les formes cristallines d'une protéine impliquée dans la mucoviscidose - une maladie pulmonaire potentiellement mortelle causée par une mutation génétique - peuvent être cultivées en microgravité. Sans les effets de la gravité, les cristaux deviennent beaucoup plus gros et plus purs. Les chercheurs peuvent utiliser ces "super cristaux" pour déterminer la structure des protéines, et améliorer les médicaments actuellement utilisés pour traiter la mucoviscidose. Des médicaments plus efficaces réduisent le besoin de longs travaux de recherche et développement en laboratoire et améliorent la qualité de vie des patients.
Les données d'observations de la façon dont les métaux liquides se solidifient en microgravité ont été utilisées pour changer la façon dont nous coulons les aubes de turbine sur Terre. Les modifications apportées à ces modèles et processus ont entraîné la fabrication d'aubes plus légères et plus solides pour les moteurs d'avion. Des avions plus légers entraînent une consommation de carburant plus faible et donc moins d'émissions de gaz à effet de serre, ce qui se traduit par des tarifs aériens réduits pour le consommateur.
Opportunité pour l'Australie
L'Australie est peu impliquée dans la Station spatiale internationale et nous n'avons pas d'avion Zero-G. Il faut donc se tourner vers d'autres types de plateforme de microgravité pour mener toute recherche.
Jusque dans les années 1970, nous lancions des fusées-sondes depuis Woomera, Australie du Sud, mais en tant que projet de défense, ces vols se sont arrêtés lorsque d'autres pays se sont retirés.
Une fusée-sonde est ce qu'on appelle de "sonda, " le mot latin pour "sonde" - c'est une fusée qui prend des mesures.
En 2019, l'Australian Youth Aero Association a organisé le premier concours de fusées des universités australiennes pour renforcer les nouvelles capacités de la technologie des fusées-sondes en Australie.
La fusée se lance avec une accélération rapide qui dure quelques secondes. Une fois que le moteur a épuisé tout son carburant, la fusée trace un immense arc dans le ciel, où tout à l'intérieur est en apesanteur avant de retomber sur terre.
Parce que nous avons seulement besoin que la fusée soit en chute libre pour atteindre la microgravité, la fusée n'a même pas besoin d'aller dans l'espace pour mener l'expérience.
Ce nombre croissant de plates-formes de microgravité disponibles en Australie offre aux scientifiques un nouvel environnement dans lequel mener des expériences.
Coût par rapport au risque
Les fusées construites par les étudiants sont peu coûteuses, cependant, le modèle réduit de fusée est également à haut risque, et pas idéal pour des mesures scientifiques précises. Si le parachute de sécurité ne se déploie pas, la fusée risque un atterrissage balistique, détruire la fusée et tout ce qui se trouve à bord, y compris cette précieuse expérience scientifique.
De nombreux pays ont des programmes actifs de fusées-sondes utilisant des fusées fiables qui se lancent régulièrement à des altitudes bien supérieures à 100 km, la frontière qui sépare l'aéronautique de l'astronautique et le « bord de l'espace » communément accepté.
En Australie, Equatorial Launch Australia (ELA) travaille avec The Gumatj Corporation Limited, Développement d'East Arnhem Limited et du gouvernement du Territoire du Nord pour construire le premier port spatial d'Australie.
Le site du Territoire du Nord est suffisamment avancé pour que la NASA ait récemment annoncé qu'elle travaillerait avec ELA pour lancer des fusées-sondes dans l'espace suborbital depuis le Centre spatial d'Arnhem en 2020.
Grâce à la proximité du nord de l'Australie avec l'équateur et à l'expertise en exploitation de stations au sol, L'Australie a l'opportunité de se tailler une place dans le lancement de fusées-sondes pour mener des recherches en microgravité.
Cet article est republié à partir de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lire l'article original.