Le 22 février à bord du module-laboratoire européen Columbus de la Station spatiale internationale, l’astronaute allemand Matthias Maurer a effectué une vérification et un reconditionnement des réservoirs de l’expérience française Fluidics, qui avait été déployée pour la première fois en 2017 par son collègue français Thomas Pesquet, lors de la mission Proxima.

Sur ce timelaps à 360°, Matthias Maurer apparaît en short et à gauche de l’image, et l’expérience Fluidics se trouve dans la centrifugeuse noire posée au « sol ». A leurs côtés, l’astronaute américain Raja Chari s’occupe pour sa part de l’entretien la serre de culture Veggie (Vegetable Production System) de la Nasa.

Ballotement des fluides et turbulences d’ondes

Conçue, financée et développée par le Cnes et l’industriel franco-allemand Airbus Defence and Space, Fluidics s’intéresse au ballotement des fluides et aux turbulences d’ondes en micropesanteur. L’expérience se présente sous la forme d’une petite centrifugeuse (56 cm de diamètre et une masse de 26 kg), qui accueille trois sphères transparentes en polycarbonate, remplies de liquides différents. Chacune d’entre elles correspond à un objectif scientifique distinct. La machine peut fonctionner à des vitesses ou des fréquences variables, ainsi que dans un mode oscillatoire. L’expérience, fortement éclairée, est filmée par deux caméras intégrées, tandis que des capteurs sensibles mesurent les effets de chaque mouvement sur les liquides. L’intervention de l’astronaute sur cette expérience est minime : il effectue le montage de l’appareil, installe les sphères et lance les tests à l’aide d’un ordinateur et d’un logiciel dédiés. L’appareil fonctionne alors de façon autonome durant 90 minutes.

Des réservoirs spatiaux aux vagues océaniques

Enregistrées sur disque dur et rapportées au sol, les données sont ensuite analysées et comparées à des modèles de simulation numérique. Elles doivent permettre de mieux appréhender les ballotements d’ergols des engins spatiaux. Ces carburants forment des « bulles » en micropesanteur et se déplacent dans les réservoirs lors des manœuvres des satellites ou des lanceurs, au risque de perturber la précision de leur guidage.

Les données de Fluidics pourraient également améliorer la compréhension du fonctionnement des océans, et de la manière dont se forment la houle et les vagues, comme les vagues « scélérates » particulièrement imprévisibles et dangereuses.

Pierre-François Mouriaux

Article rédigé à partir d’un extrait du livre Profession astronaute – L’aventure de Thomas Pesquet (Paulsen, 2017)