Tester les matériaux candidats pour les missions spatiales

Tester les matériaux candidats pour les missions spatiales

Crédit : ESA-D. Jérôme

Aller dans l’espace est synonyme de stress. Lorsque les réservoirs de propergol des lanceurs sont remplis de carburant ou que les panneaux structurels des engins spatiaux subissent la contrainte de l’ascension orbitale, ils subissent une charge de force majeure dans plusieurs directions à la fois.

La nouvelle installation d’essais bi-axiale de l’ESA, installée au Laboratoire des matériaux et composants électriques de l’Agence dans son centre technique ESTEC aux Pays-Bas, reproduit l’application bidirectionnelle de la charge, permettant des tests plus fidèles des matériaux candidats pour les missions spatiales.

« Il s’agit d’un nouvel ajout à notre système d’essai hydraulique Instron existant, qui est capable d’appliquer jusqu’à 250 kilonewtons de force dans une seule direction », explique l’ingénieur en matériaux de l’ESA Donato Girolamo, qui a commandé la conception de la nouvelle installation pour répondre à exigences d’essais de matériaux spatiaux

« Ce gabarit supplémentaire fonctionne un peu comme un cric de voiture. Il a quatre bras rotatifs reliés à des pinces coulissantes sur les côtés de l’élément de test. Ensuite, lorsque la charge hydraulique est appliquée, ces bras tournent et les pinces glissent vers l’extérieur, tirant le matériau le long de quatre directions, pour appliquer une charge à la fois sur les axes x et y. »

De tels essais bi-axiaux sont particulièrement utiles pour les structures composites, largement utilisées dans l’espace, qui peuvent posséder des propriétés de matériaux différentes selon des directions différentes.

L’outillage sur mesure pour la nouvelle installation a été conçu et construit par Enduteq aux Pays-Bas.

L’installation d’essai bi-axiale commencera par étudier les performances des boîtiers de moteurs à poudre. Il serait également adapté pour tester les matériaux constitutifs des panneaux de structure, ainsi que ceux des chambres à pression de toutes sortes, des réservoirs de propergol aux modules équipés.

« Cette extension de nos capacités nous permet de reproduire plus fidèlement que jamais les conditions de charge réelles auxquelles sont confrontés nos matériaux et structures de test », remarque Tommaso Ghidini, responsable de la division Structures, Mécanismes et Matériaux de l’ESA.

« C’est un exemple de la façon dont nous travaillons en permanence pour améliorer nos capacités de test afin de mieux servir nos clients, de réduire les marges d’incertitude et d’améliorer les performances des engins et systèmes spatiaux européens. »



Fourni par l’Agence spatiale européenne

Citation: Test des matériaux candidats pour les missions spatiales (2021, 14 juillet) récupéré le 14 juillet 2021 sur https://techxplore.com/news/2021-07-candidate-materials-space-missions.html

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