De l'azote liquide pulvérisé pour nettoyer les combinaisons spatiales

La poussière lunaire, scientifiquement connue sous le nom de régolithe lunaire représente un défi de taille pour les activités lunaires. Elle se compose de particules de poussière chargées électriquement, tranchantes et irrégulières qui nuisent à la santé humaine et à l'équipement. ^[1] Les particules de poussière abrasives et minuscules peuvent pénétrer dans les moteurs et l'électronique. Elles pénètrent également dans les combinaisons spatiales, dont elles détruisent les joints et rendent certaines de ces combinaisons coûteuses inutilisables. En outre, les chercheurs pensent qu'une exposition prolongée à la poussière pourrait provoquer des lésions pulmonaires chez les astronautes. ^[2]

 

La mission Artemis de la NASA vise à renvoyer des astronautes sur la surface lunaire d'ici 2025, dans l'espoir d'y établir un camp de base pour poursuivre l'exploration planétaire. Par conséquent, il est important pour la NASA de trouver une solution au problème de la poussière lunaire. Les méthodes traditionnelles de nettoyage des combinaisons spatiales, telles que le brossage et l'aspiration, ont une efficacité limitée et entraînent une abrasion du tissu de la combinaison. Le dépoussiérage à l'aide de fluides traditionnels, tels que les gels, les gaz et les liquides non cryogéniques, bien que parfois efficace, a été jugé inefficace pour une application lunaire. ^[1]

 

Grâce à une subvention de la NASA, une équipe de chercheurs de l'université de l'État de Washington a fait état d'une élimination de 98,4 % de la masse en soumettant des spécimens à des pulvérisations d'azote liquide mesurées à différents angles de pulvérisation dans une chambre sous vide. Alors qu'une brosse endommageait le matériau de la combinaison spatiale après un seul passage, il a fallu 75 cycles de pulvérisation d'azote liquide pour que des dommages se produisent. ^{[1, 2]}

 

Leur technologie utilise l'effet Leidenfrost pour nettoyer les combinaisons spatiales. Cet effet est visible lorsque l'on verse de l'eau froide sur une poêle à frire chaude, où elle perle et se déplace sur la poêle. Si l'on vaporise de l'azote liquide très froid sur un matériau chaud recouvert de poussière, les particules de poussière s'accumulent et flottent sur la vapeur d'azote.^[2]

 

Les chercheurs s'efforcent à présent de comprendre et de modéliser les interactions complexes entre les particules de poussière et l'azote liquide qui permettent au processus de nettoyage de fonctionner. Ils sollicitent également une autre subvention pour tester la technologie dans des conditions plus proches de l'espace extra-atmosphérique, comme la gravité lunaire. ^[2]

 

 

 

 

Sources

[1] Wells, I., Bussey, J., Swets, N., & Leachman, J. (2023). Lunar dust removal and material degradation from liquid nitrogen sprays. Acta Astronautica. https://doi.org/10.1016/j.actaastro.2023.02.016

[2] Tina Hilding. WSU Insider. 28 February 2023. https://news.wsu.edu/press-release/2023/02/28/liquid-nitrogen-spray-could-clean-up-stubborn-moon-dust/

 

image credits: Astronaut Buzz Aldrin on the moon @Wikimedia Commons