L’idée de l’ingénieur de Grenade qui sera la clé des voyages humains vers Mars

Et malgré l’évolution rapide de la technologie, la vérité est qu’il reste encore de gros obstacles à surmonter, y compris quelque chose d’aussi simple que respirer. Il existe actuellement des systèmes de recyclage de l’oxygène de l’eau (comme celui qui fonctionne sur la Station spatiale internationale, ISS), mais ils sont très complexes, coûteux et, surtout, sujets à des pannes, ce qui présente un grand risque pour l’homme. missions. L’alternative consiste à envoyer de l’oxygène dans des bouteilles occupant à peu près la même masse que le générateur d’oxygène de l’ISS. Mais il existe peut-être une meilleure solution : Álvaro Romero Calvo, originaire de Grenade et actuellement professeur au Georgia Institute of Technology (États-Unis), a créé un système alternatif capable de produire de l’hydrogène et de l’oxygène à partir de l’eau avec la nouveauté qui n’en nécessite que la moitié. la masse des appareils actuels. Et c’est une idée tellement prometteuse qu’elle a été sélectionnée parmi les projets retenus par la NASA. Concepts avancés innovants (NIAC)le programme de l’agence spatiale américaine qui finance des projets pionniers et innovants qui “pourraient un jour changer la réalité dans le domaine aérospatial”, affirme la NASA.

“Le principal problème est que les systèmes de production d’hydrogène et d’oxygène ne sont pas fiables, ce que nous ne pouvons pas nous permettre lors d’un voyage comme celui vers Mars”, explique Romero Calvo à ABC. «Il ne suffit pas d’utiliser uniquement des composants de haute qualité, car un système complexe aura toujours de nombreux modes de défaillance. Le moyen d’augmenter la fiabilité consiste à transporter des pièces de rechange. Mais cela a une contrepartie : vous augmentez le poids et la masse que vous devez transporter pour la mission et, avec cela, son coût. Le « truc » est donc de trouver un appareil simple, avec peu de composants, mais très efficace dans son fonctionnement. C’est pourquoi lui et son équipe ont conçu une cellule électrolytique qui parvient à séparer l’hydrogène et l’oxygène de manière autonome, en simplifiant radicalement le système, car il n’est pas nécessaire d’inclure des pompes ou un filtre, puisqu’on utilise la force magnétohydrodynamique, qui induit une force centripète. .dans le liquide.

Simplification : le système est constitué d’un cylindre creux avec deux bouchons aux extrémités. “Quelque chose comme une boîte à chapeau”, illustre Romero Calvo. Celui-ci comporte deux plaques de platine comme couvercles, qui agissent comme des électrodes. Entre elles se produit une densité de courant verticale qui, associée à un champ magnétique radial créé par des aimants, garantit que les bulles ont tendance à se déplacer vers le centre du système, tandis que le liquide reste sur les côtés. Un principe très similaire à celui utilisé par la machine à laver. “Il peut aussi être comparé au sous-marin que les Soviétiques ont développé dans le film “À la poursuite d’Octobre rouge”, dont le moteur magnétohydrodynamique était totalement silencieux car il ne comportait aucune pièce mobile”, dit-il. “C’est un mécanisme très simple d’un point de vue physique, mais il n’a jamais été appliqué à la gestion des liquides dans l’espace.”

Ce n’est pas une idée que Romero Calvo a eue du jour au lendemain, mais il l’a développée depuis sa thèse il y a trois ans. En fait, elle a collaboré avec l’Agence spatiale européenne, l’agence spatiale britannique et l’Allemagne. “Avec chacun d’eux, et avec la collaboration de Katharina Brinkert, professeur à l’Université de Warwick, nous avons obtenu les premières données expérimentales.” Déjà au cours de son doctorat à l’Université du Colorado à Boulder (États-Unis), il avait conçu une version préliminaire du système qui, grâce au prix Ken Souza de l’American Society for Gravitational and Space Research (ASGSR), pourrait être testé en microgravité sur un vol de la fusée New Shepard, de la société Blue Origin (créée par le magnat d’Amazon Jeff Bezos). « Ce que nous cherchions, c’était d’étudier comment la cellule électrolytique réagit lorsqu’on lui applique la force magnétohydrodynamique. “New Shepard nous a permis d’analyser le comportement du système pendant 3 minutes de microgravité, une fenêtre de temps très large par rapport à d’autres plateformes expérimentales.”

Autrement dit, le but était de voir que son idée fonctionnait. Et ça a marché. La prochaine étape consistera désormais à créer la technologie concrète pour le cas d’un voyage de six mois sur Mars au cours duquel un équipage entier de quatre astronautes ne peut évidemment pas arrêter de respirer, ne serait-ce qu’une seconde. “Le but ici est aussi de le faire en minimisant la masse du système”, explique Romero Calvo. Parce que chaque gramme supplémentaire signifie plus d’espace, plus de poids, plus de puissance requise. Plus de coût, en bref. Actuellement, la NASA finance une étude du projet pendant neuf mois pour analyser sa fiabilité, sa viabilité et son fonctionnement. La prochaine étape consistera à créer des prototypes, à les tester, puis à emmener l’expérience finale dans l’espace, très probablement vers la Station spatiale internationale. Mais pour cela, comme indiqué, il est encore temps. “Dans ce type de projets, on finance des idées qui ne fonctionneront probablement pas l’année prochaine, mais qui dans dix ans peuvent révolutionner leur domaine”, explique Romero Calvo.

Pour le moment, il a le mérite de la NASA, qui a également inclus un autre de ses projets dans le programme. Vols techniques, qui vise à « identifier et faire évoluer rapidement les types de technologies de haute performance qui aideront à atteindre les objectifs économiques et d’exploration spatiale de l’Amérique ». Concrètement, l’agence spatiale américaine parraine des vols spatiaux effectués par des entreprises privées dans lesquels sont testées des technologies prometteuses, comme celle de Romero Calvo. «Notre équipe de Georgia Tech a déployé beaucoup d’efforts pour faire mûrir ces technologies. “Recevoir le soutien de la NASA est une grande satisfaction pour tout le monde.”