Colloque « chimie, aéronautique et espace »

Les projets pour l’avenir

Le 8 novembre 2017, la classe à projet aéronautique du lycée Saint-Erembert s’est rendue à la Maison de la Chimie à Paris pour assister à la session du matin d’une conférence sur les progrès et les projets dans le domaine de l’aéronautique et de l’espace.

Tout d’abord, Jacques Louet, l’ancien responsable des projets de satellites scientifiques à l’agence spatiale européenne, nous a parlé des missions Envisat, Cassini Huygens et Rosetta.

Le satellite Envisat (pesant 8 tonnes et ayant couté 2Mds €) est équipé de 10 instruments pour observer la surface terrestre et l’évolution de l’environnement. Le satellite Cassini parti en 1997 pour Titan (un satellite de Saturne) et arrivé en 2017 lance la sonde Huygens pour analyser l’atmosphère et la surface de Titan. Le satellite Rosetta envoyé en 2004 pour une comète et arrivé en 2017 lance la sonde Philae pour connaitre la constitution des comètes. Malheureusement la sonde ne fut pas efficace longtemps car après quelques rebonds elle a atterri dans une crevasse ce qui ne lui permettait pas de se recharger grâce à ses panneaux solaires.

Puis Denis Chapuis, président d’ADAN Consulting, nous a présenté les projets d’Airbus visant à être plus écologique.

Les objectifs pour 2050 sont de réduire la consommation de carburant, l’émission de co2 de 75%, le bruit de 65% et l’émission d’oxyde d’azote de 90%. Grâce à l’utilisation de 50% de bio fuel, des trajectoires et des descentes optimisées et le moteur électrique. Le problème est que le bio fuel coute très cher, les moteurs électriques ne sont pas assez fiables et puissants et les prototypes sur petit avions sont impossibles à reproduire pour les avions de ligne. Un avion silencieux nommé l’Efan a été créé mais est encore trop couteux.

C’était ensuite au tour de Pierre Crespi directeur de l’innovation chez Air Liquide qui nous a parlé des carburants qui seront utilisés pour les avions du futurs. Ceux-ci seraient doté d’une pile à combustible fonctionnant donc avec de l’hydrogène. Pour ce chercheur, l’hydrogène serait le carburant le plus utilisé dans le futur puisque il est facile d’en trouver, 75% des atomes de l’Univers sont de l’hydrogène. De plus lors de la combustion de cet atome dans la pile à combustible, le gaz rejeté est uniquement de l’eau. Ce carburant serait donc totalement écologique. En revanche l’hydrogène liquide est lourd soit 140kg pour 150L et difficile à trouver dans le commerce.

Nous avons continué cette conférence avec Vincent Aerts qui est un chimiste travaillant sur les matériaux composites destinés au marché de l’aéronautique. Son objectif est de créer un matériau rigide, design et résistant. Les matériaux composites doivent être surtout résistants notamment à la fatigue et à la corrosion pour les aéroports en bord de mer. En vol, le fuselage en composite doit pouvoir résister à la foudre ou encore aux incendies en cas de problème comme par exemple l’explosion d’un moteur. Il faut prendre tous ces facteurs en compte dans la conception d’un matériau. Le plus résistant des composites est un mélange d’époxy et de fibre de verre ou de carbone.

Dominique Gillieron directeur de l’optique spatiale chez Airbus Defence and Space nous a quant à lui parler de la résistance des satellites et du fonctionnement des télescopes. Ils sont réglés très précisément avant d’être envoyé dans l’espace, on doit conserver une multitude de choses. On doit garder la même température, dans l’espace c’est difficile car l’espace est glacial contrairement au soleil qui lui est brûlant, pour cela on utilise des couvertures iso thermiques. Le bouclier magnétique du télescope garde des particules donc des radiations qui peuvent piéger les photons ce qui fait qu’on ne voit plus rien. Il faut aussi prendre en compte l’effet de convection c’est-à-dire de gravité et de non gravité, pour cela on utilise des matériaux déformables. Enfin il faut que le télescope lors du décollage résiste à 3ou 4G c’est à dire à trois, quatre fois son poids tout en ne se déformant pas.

Pour finir Ane Aanesland chimiste dans sa propre entreprise et ayant fait l’école polytechnique, nous a parlé de l’utilité des satellites et du moteur xénon. Le monde spatial a pour projet d’avoir 10 000 satellites au tour de notre planète car cela permettrait d’offrir l’accès à internet à tout le monde, de pouvoir observer le réchauffement climatique, de connaître la répartition des espèces chimiques sur Terre, la sécurité comme l’espionnage, les catastrophes naturelles…

Aujourd’hui les fusées utilisent la propulsion chimique pour décoller puis électrique pour se déplacer dans l’espace. Mais l’on pourrait remplacer le moteur des navettes actuelles par des moteurs 40% plus petits appelés moteur xénon. Le moteur xénon se base sur le principe d’éjecter des ions à très grande vitesse, un flux d’électrons est placé sur le côté pour neutralisé les protons propulsés.

site web: www.maisondelachimie.com