Un simulateur de micrométéorites développé par des scientifiques tchèques pour la NASA
Des scientifiques tchèques ont développé pour la NASA un appareil capable de produire des micrométéorites artificielles. Il doit servir notamment dans le cadre de missions spatiales visant à mieux comprendre les conditions propices à l’apparition de la vie dans l’univers, et à simuler en laboratoire les interactions des micrométéorites avec différentes surfaces – comme celle de l’ISS par exemple.
SELINA. Derrière ce nom aux consonnances féminines se cache en réalité un appareil scientifique inédit conçu par le département de chimie et technologie spatiales de l’Institut de chimie physique Jaroslav Heyrovský de l’Académie tchèque des sciences, en collaboration avec l’Université de Leipzig. Livré en août, ce dispositif a été installé au Dust Accelerator Laboratory (DAL) de l’Université du Colorado, à Boulder, un laboratoire de la NASA aux Etats-Unis.
SELINA est un accélérateur compact de particules de poussière qui permet aux chercheurs de recréer en laboratoire les impacts de particules de glace projetés depuis la surface de deux lunes considérées comme des candidates prometteuses dans la recherche de vie dans le Système solaire : Encelade qui est le satellite naturel de Saturne et Europe qui est celui de Jupiter.
« SELINA nous permet de simuler le processus de ces particules de glace qui vont venir impacter Europa Clipper », décrit Jourdy Bowman de l’Université du Colorado. En effet, en générant des particules microscopiques à des vitesses extrêmes, des sortes de micrométéorites qui s’écrasent ensuite sur des détecteurs, l’appareil simule les conditions rencontrées par les sondes spatiales, comme Cassini par le passé ou donc, Europa Clipper aujourd’hui. Cette sonde de la NASA a été lancée le 14 octobre 2024 pour une mission visant justement à étudier en détail Europe, la lune glacée de Jupiter, afin de déterminer s’il existe des zones sous sa surface propices à la vie. La sonde atteindra Jupiter en 2030, puis effectuera près de 50 survols d’Europe.
SELINA servira notamment de simulateur de laboratoire pour un spectromètre de masse intégré à la mission Europa Clipper en cours. « Cela nous permettra d’établir une base de données comparative des spectres de masse obtenus par SUDA », souligne le chercheur tchèque Aleš Charvát, de l’Université de Leipzig.
Compact mais bien plus performant que tout autre appareil de ce type dans le monde, SELINA marque une avancée majeure dans l’exploration des mondes glacés du système solaire, souligne Ján Žabka, chercheur à l’Institut Heyrovský :
« C’est un peu comme un couteau que vous utilisez pour couper du bois ou du beurre. SELINA est tout simplement un outil. Vous pouvez y mettre des copeaux métalliques qui font à peine 100 nanomètres, de l’eau contenant des matières organiques et inorganiques, des matières biologiques... »
Ce dispositif peut également servir à simuler en laboratoire les interactions des micrométéorites avec différentes surfaces, un aspect crucial pour protéger les satellites. Ces particules de poussière et débris spatiaux voyagent à des vitesses de plusieurs dizaines de kilomètres par seconde. Bien qu’elles soient plus petites qu’un grain de sable, elles contiennent une énergie énorme et peuvent endommager les revêtements isolants ou réduire la durée de vie des instruments. Ces sortes de « pluies de particules » simulées par SELINA doivent être utilisées pour des expériences très concrètes, notamment pour tester la résistance des matériaux destinés à constuire des engins spatiaux, comme le précise encore Ján Žabka :
« Nous avons des exemples de dommages causés à la surface de la Station spatiale internationale : ces micrométéorites peuvent réellement percer le blindage. Grâce à notre appareil, nous pouvons générer des particules similaires et tester de nouveaux matériaux et leurs propriétés, afin d’éviter ce type de dégâts ou de renforcer leur résistance. »
Aujourd’hui, SELINA existe en trois exemplaires : au laboratoire de la NASA dans le Colorado, mais aussi à l’Université de Leipzi et à Prague, à l’Institut Heyrovský de l’Académie tchèque des sciences.
