Pourquoi la NASA largue aujourd’hui trois sondes dans l’atmosphère terrestre

Un navire ravitailleur Cygnus sans équipage se désamarrera de la Station spatiale internationale (ISS) aujourd'hui, samedi 20 novembre. Rempli de déchets et d'équipements inutiles de la station, le vaisseau devrait brûler sans danger dans l'atmosphère terrestre au-dessus de l'océan Pacifique. Mais avant d'être détruit, l'engin effectuera une autre enquête scientifique en libérant un ensemble de trois sondes qui collecteront des données sur l'efficacité de la protection thermique et les transmettront au sol alors qu'elles traversent l'atmosphère de la planète.

Le cargo spatial Cygnus de Northrop Grumman photographié arrivant à la Station spatiale internationale le 12 août 2021. Cygnus partira de la station spatiale le 20 novembre 2021.
Le cargo spatial Cygnus de Northrop Grumman photographié arrivant à la Station spatiale internationale le 12 août 2021. Cygnus partira de la station spatiale le 20 novembre 2021. NASA

Les trois capsules font partie d'une expérience appelée Kentucky Re-Entry Probe Experiment (KREPE), qui est conçue pour être un moyen abordable de tester les matériaux de protection thermique.

Actuellement, la conception des boucliers thermiques – techniquement appelés systèmes de protection thermique (TPS) – est principalement basée sur des modèles mathématiques de ce que les conditions de rentrée devraient impliquer. Par souci de sécurité, les TPS sont souvent surestimés en termes de taille, de sorte que le blindage prend plus de place et de masse que nécessaire. Avec l'expérience KREPE, les ingénieurs peuvent recueillir plus de données sur les conditions réelles de rentrée, ce qui pourrait aider à rendre le blindage plus mince et plus léger.

Les capsules utilisées dans le test KREPE ont des capteurs placés à différentes profondeurs dans l'écran thermique. Lorsque le Cygnus est prêt à quitter l'ISS, les astronautes mettent les capsules en mode veille afin qu'elles soient prêtes et attendent pendant que l'engin se désamarre et quitte la station. Les capsules recherchent des signaux indiquant que l'engin Cygnus entre dans l'atmosphère et commence à se désintégrer, tels que des pics de température et une accélération particulière. Lorsqu'elles reçoivent ces signaux, les capsules sont activées et commencent à collecter des données. L'activation active également un système de communication, permettant aux capsules de diffuser les données jusqu'au sol.

Les capsules devraient continuer à collecter des données au fur et à mesure qu'elles tombent dans l'atmosphère avant de finalement éclabousser l'océan. Les découvertes pourraient aider non seulement au développement de matériaux de protection thermique pour l'espace, mais aussi à des fins ici sur Terre.