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L’ESA va tester un bouclier thermique révolutionnaire

bouclier thermique origami
Crédits : Space Forge

L’ESA se prépare à tester un nouveau bouclier thermique capable de protéger les engins spatiaux lors de leur rentrée. Celui-ci ne brûlera pas comme les boucliers thermiques ablatifs plus classiques. Il ralentira également suffisamment les satellites pour qu’ils soient capturés par un filet sur la surface de la mer et sera réutilisable.

Que sont les boucliers thermiques ?

Les boucliers thermiques sont des composants essentiels des vaisseaux spatiaux. Ils permettent de protéger l’équipage et/ou les charges utiles des températures extrêmes générées par la friction avec l’air lors de la rentrée atmosphérique en dissipant cette chaleur de manière contrôlée. Sans bouclier, il aurait par exemple été impossible pour les astronautes des missions Apollo de revenir sur Terre après avoir marché sur la Lune.

Pour les petits vaisseaux, on utilise essentiellement des boucliers dits « ablatifs ». Ces derniers sont conçus pour s’éroder ou se consumer progressivement lorsqu’ils sont exposés à la chaleur intense de la rentrée atmosphérique. Ils sont souvent fabriqués à partir de matériaux composites, tels que des couches de fibres de carbone renforcées avec une résine spéciale ou des matériaux céramiques.

Par ailleurs, les boucliers thermiques sont continuellement améliorés et testés pour résister à des conditions extrêmes et garantir le retour en toute sécurité des vaisseaux spatiaux. En ce sens, Space Forge est peut-être en train de faire un grand pas en avant.

Une approche particulière

La société galloise s’est récemment associée à l’agence spatiale européenne pour développer un nouveau bouclier nommé Pridwen, du nom du bouclier du roi Arthur, conçu pour être super compact. La structure peut en effet se replier à l’aide d’une « technique d’origami modifiée » pour s’adapter à l’intérieur du lanceur jusqu’à son déploiement en temps voulu.

Imaginez alors une sorte de « parapluie à l’envers » présentant une surface à l’air d’une tonne de plus que le bouclier thermique ablatif actuellement utilisé à l’extérieur de nombreux engins de rentrée. Cette forme particulière, dont les détails techniques restent encore flous, pourrait alors permettre à ce bouclier d’évacuer la chaleur plus efficacement qu’une approche traditionnelle. L’engin serait ensuite capturé en mer dans un filet équipé d’un système capable de manœuvrer en temps réel pour suivre la trajectoire de rentrée (voir vidéo ci-dessous).

Pour l’heure, ce bouclier n’a été testé qu’à des altitudes ne dépassant pas les 17 km. Au cours de ces essais, Space Forge avait alors capturé avec succès plusieurs éléments qui tombaient à une vitesse terminale. Un premier test mené dans l’espace aura lieu plus tard cette année et il sera donc essentiel pour évaluer l’efficacité d’une telle approche.

Cette technologie pourrait éventuellement aider à rendre les petits engins spatiaux réutilisables à la fin de leurs missions, mais Space Forge a des ambitions bien précises. Son plan serait en effet de produire des biens de grande valeur directement dans l’espace en tirant parti de la faible gravité, de la faible contamination, des températures extrêmes et du vide naturel de cet environnement. Dans ce contexte, ce bouclier protégerait alors les produits lors de leur retour sur Terre.