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    Des scientifiques de Sandia racontent l'histoire remarquable de la physique des ondes de choc dans l'Amérique de l'après-Seconde Guerre mondiale

    Prédiction d'un fragment de glace d'eau de 3 km 55 secondes après l'impact de la comète. Crédit :Crawford et al. 1994, 4, Droit d'auteur 1994, avec la permission de Springer Science + Business Media

    Les physiciens du Sandia National Laboratories, Mark Boslough et Dave Crawford, ont prédit que le télescope spatial Hubble verrait un panache de vapeur s'élever lorsque la comète Shoemaker-Levy 9 s'écrasera sur la face cachée de Jupiter (Figure 1) en 1994. Et bien sûr, le panache produit par l'impact correspondait à l'analyse informatique de Sandia (Figure 2). Un membre de l'équipe Hubble a déclaré à Boslough que les images de la montée et de la descente du panache « ressemblaient si étrangement aux modèles prédits de Sandia que je les ai montrées côte à côte pendant des années par la suite ».

    Le récit fascinant de Boslough est l'une des nombreuses réminiscences de 45 chercheurs en physique des chocs, principalement de Sandia, dont l'œuvre passionnante fait l'objet d'une présentation par affiche par un Sandien actuel, Dr Mary Ann Sweeney, cette semaine à l'American Physical Society, Réunion de la Division de physique des plasmas à Fort Lauderdale, Floride. L'affiche du Dr Sweeney décrira la recherche en physique des chocs à Sandia depuis ses débuts (figure 3) jusqu'à aujourd'hui.

    La physique des chocs étudie le comportement des matériaux solides lorsque des objets entrent en collision avec eux à des vitesses énormes, produire une onde de choc qui se propage rapidement et peut transformer une partie du matériau en un liquide, gaz, ou un assemblage de particules chargées (un plasma). Ce champ interdisciplinaire emploie des expérimentations, simulation, et la théorie pour comprendre ce qui arrive aux matériaux soumis à des forces incroyables. Il a des applications aux armes nucléaires et conventionnelles, astrophysique, science planétaire, synthèse de matériaux, et l'espace extra-atmosphérique.

    a) Simulation de l'évolution de la boule de feu et du panache après impact d'un fragment de glace d'eau de 3 km avec des temps en minutes. b) Images de Hubble parfois après l'impact pour un fragment de taille similaire. Crédit :Boslough, Crawford 1997, 6, Droits d'auteur 2006, John Wiley et fils. La NASA et le Space Telescope Science Institute reconnus pour l'image de Hubble.

    Sandia est née au lendemain de la Seconde Guerre mondiale pour répondre aux besoins de sécurité nationale de l'Amérique d'après-guerre, et la physique des ondes de choc était un sujet clé dès le début. Depuis, Les principales réalisations de Sandia dans le domaine de la compression des chocs comprennent la construction du plus grand générateur d'ondes électromagnétiques haute fréquence au monde, officieusement appelé la machine Z, qui fournit aujourd'hui des données sur les propriétés des matériaux à des pressions et températures extrêmes. Dans les années 1960, Les scientifiques de Sandia ont développé et breveté la jauge à quartz, qui a joué un rôle principal dans la quantification des ondes de stress produites par les rayonnements qui peuvent suivre les explosions d'armes nucléaires. Les travaux de Sandia sur la science des ondes de choc ont également fourni une compréhension cruciale de la cause de l'explosion de la tourelle à bord de l'USS Iowa, qui a tué 47 marins en 1989.

    Pistolet à gaz léger à un étage chez STAR, une installation Sandia pour les expériences de physique des chocs. Les lanceurs d'essais en laboratoire de STAR peuvent tester presque tous les types de matériaux (explosifs, simulateurs chimiques et biologiques, céramique, poudres). Nous avons récemment célébré son premier essai d'impact au pistolet à gaz, qui s'est produit le 19 septembre 1969. Crédit :Laboratoires nationaux Sandia

    Les réalisations de Sandia dans la recherche sur les ondes de choc au cours de six décennies ont eu un impact majeur sur la recherche scientifique et technique à Sandia et dans la communauté scientifique au sens large. En racontant l'histoire de ce voyage remarquable, L'affiche du Dr Sweeney vise à inspirer et inviter des experts, non-spécialistes, scientifiques en début de carrière, et des étudiants en sciences et en génie à contribuer au domaine. La présentation par affiche fera également connaître au public les expériences d'un chercheur — les défis, frustrations, luttes personnelles, et finalement la gratification de faire une découverte pionnière ou de résoudre un problème. Comme le dit l'ancien Sandian Lalit Chhabildas, "J'aimerais avoir 20 ans de moins parce que... la technologie informatique, théoriquement, et expérimentalement, la physique des chocs a tellement progressé que nous pouvons maintenant résoudre des problèmes dont nous pouvions autrefois rêver. »

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