Tungstène : l’application dans l’aérospatiale

A l'origine prévu pour le 12 novembre mais retardé en raison de mauvaises conditions météo, le lancement de la fusée-sonde S-520-28 a finalement pu être réalisé par la JAXA le 17 décembre 2012 à 16h00. La fusée (8,7m de hauteur pour une masse de 2,3t), tirée depuis le Centre spatial d'Uchinoura, embarquait deux expériences d'étude du phénomène de nucléation (début de formation de cristaux) dans un environnement de micropesanteur. L'université du Tohoku et l'université Tokai collaborent avec l'agence spatiale japonaise pour ces recherches.

La première expérience consistait à observer le mécanisme de la nucléation homogène de cristaux de carbonate de calcium en micropesanteur. Des nucléations ont été déclenchées dans onze récipients, en y mélangeant deux solutions aqueuses contenant des ions carbonate pour l'une et des ions calcium pour l'autre. Les concentrations de ces solutions étaient différentes pour chaque récipient, l'objectif étant d'estimer l'influence de la densité de la solution sur la vitesse de la réaction. Pour cela, l'intensité de la diffusion de la lumière et l'impédance des solutions produites ont été mesurées de façon continue au cours de la formation des cristaux de carbonate de calcium. Cette expérience s'inscrit dans le cadre d'un projet de recherche nippo-américain appelé "NanoCO2", qui étudie la possibilité de réduire le dioxyde de carbone dans l'atmosphère en l'utilisant pour former des cristaux de carbonate de calcium.
La seconde expérience avait pour objectif de reproduire la nucléation homogène de poussière cosmique. Il s'agissait d'observer avec un interféromètre (notamment en déterminant la température et la concentration du milieu expérimental par l'analyse des variations des franges d'interférence) le processus de formation de particules solides dans trois récipients sous vide dont l'intérieur simulait l'environnement spatial, après y avoir injecté de la vapeur de fer et d'oxyde de tungstène. Les résultats de cette expérience pourraient permettre de mieux comprendre la façon dont se forment les astres (et notamment la Terre)
Lors du lancement, le temps était ensoleillé, avec un vent au sol de 3m/s et une température de 16 degrés Celsius. Le vol de la fusée s'est déroulé de façon nominale et les instruments embarqués ont correctement fonctionnés. L'expérience de nucléation de carbonate de calcium a débuté comme prévu dix secondes après le lancement. La coiffe de la fusée s'est ouverte à la 60e seconde de vol et l'expérience de reproduction de nucléation de poussière cosmique a commencé à la 100e seconde. La fusée-sonde a ensuite atteint son altitude maximale de 312km à la 283e seconde, puis elle est retombée dans l'océan au sud-est d'Uchinoura.
Les données récupérées au cours de ces deux expériences sont désormais analysées en détail par les chercheurs japonais. Les résultats obtenus seront utiles pour comprendre la physique du phénomène de nucléation, mais aussi pour préparer de futures expériences de longue durée à bord de la Station spatiale internationale.

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