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| 07.12.07 |
Les plates-formes
de Columbus |
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Lors de la conception de Columbus en 1995, l' n'avait pas prévu de monter sur Columbus
des plates-formes pour installer des charges utiles externes. C'est
en 1998 que les Européens ont pris la décision d'installer 4 palettes
pour des charges utiles automatisées rattachées à son cône d'extrémité
tribord.
A partir de cet emplacement, les charges utiles disposent d'une
vue vers l'espace profond, la Terre ou le long de l'axe de vol.
Elles sont alimentées en énergie et reliées aux circuits de communications
et de transmission des données. Chaque charge utile est montée sur
un adaptateur capable d'accueillir de petits instruments et expériences
totalisant jusqu'à 227 kilogrammes et d'une alimentation électrique
allant jusqu'à 2,5 kw.
En raison de la durée de vie de Columbus de 10 à 15 ans, il est
prévu que les charges utiles qui seront installées à l'extérieur
du laboratoire scientifique soient régulièrement changées. Les 2
premières séries d'expériences seront installées par les astronautes
dès l'arrimage de Columbus à la Station. Il s'agit de SOLAR, pour
l'étude du rayonnement solaire et d'EuTEF (European Technology Exposure
Facility), une suite d'instruments conçus pour tester différentes
technologies en environnement spatial.
(07.12.07)
(09.12.07)
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Vue d'artiste de Columbus amarré à
Harmony.
Au premier plan, les 2 plates-formes avec installés dessus
les charges utiles SOLAR et EuTEF.
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SOLAR
Solar est une suite de 3 instruments dédiés à l'observation du Soleil
dans les longueurs d'ondes comprises entre 17 nanomètres et 100
micromètres. Solar comprend le radiomètre suisse SOVIM (variable
solaire et moniteur d'Irradiance), le spectromètre allemand SolACES
(spectrophotomètres extrêmes de Automobile-Calibrage solaires d'UV/UV)
et une version améliorée du spectrographe franco-belge Solspec
(Solar Spectrum measurement). Ces 3 instruments fourniront des informations
sur l'activité du Soleil en se focalisant en particulier sur son
rayonnement ultraviolet qui constitue la source d'énergie principale
de l'atmosphère de la Terre.
Solspec (Solar Spectrum measurement)
Solspec est conçu et réalisé par le du CNRS en collaboration avec l'. Le but de SOLSPEC est de mesurer,
durant toute la partie croissante du cycle solaire 24, l'irradiance
solaire absolue (de 165 nm à 3100 nm) et sa variabilité dans le
temps, avec une précision jamais atteinte (une précision inférieure
à 1,5 %.).
Ces mesures solaires sont importantes pour la climatologie, la chimie
de la stratosphère et la physique solaire. D'une part, le soleil
est une étoile variable dont le cycle ne se répète pas de manière
identique, ce qui nécessite d'effectuer régulièrement de telles
mesures. D'autre part, notre connaissance des processus physiques
et chimiques à l'oeuvre au sein de l'atmosphère terrestre s'améliore,
grâce aux nombreuses mesures réalisées in situ (composition, température
et dynamique), et la modélisation est en plein essor : il devient
de ce fait essentiel de pouvoir fournir aux modèles atmosphériques
des valeurs plus précises de l'irradiance solaire.
SOVIM (variable solaire et moniteur d'Irradiance)
Ce moniteur de la variabilité et de l'irradiance solaire
est un radiomètre conçu par le Centre mondial de radiation
de Davos en Suisse doit mesurer avec grande précision l'irradiance
solaire. Cette irradiance reçue du Soleil influence grandement
notre climat. À preuve, une variation d'un dixième
de 1 % de cette irradiance avait provoqué un refroidissement
climatique entre le 14e et le 19e siècle.
Cette expérience avait déjà volé
à bord d'Eureca-1 sous l'acronyme SOVA et est semblable au
radiomètre VIRGO installé sur la sonde SOHO. Cette
fois elle sera installée en permanence sur l'ISS et pourra
observer le Soleil pendant 15 minutes à chaque orbite. L'expérience
comporte deux volets, la mesure de l'irradiance solaire totale à
l'aide des radiomètres PMO6V, PMO6R et DIARAD et la mesure
de l'irradiance solaire spectrale à l'aide de deux photomètres
solaires à trois canaux.
SolACES (spectrophotomètres extrêmes de Automobile-Calibrage
solaires d'UV/UV)
Ce Spectromètre solaire dans l'extrême UV à
auto-étalonnage mesurera l'irradiance solaire à travers
tout son disque dans la plage de longueurs d'onde de 17 à
220 nm avec une résolution spectrale de 0,5 à 2 nm.
Le rayonnement solaire dans l'extrême ultraviolet influence
fortement la propagation des ondes électromagnétiques
telles les signaux émis par les satellites de navigation
comme les GPS. En déterminant la variabilité de la
radiation solaire dans l'extrême ultraviolet avec la précision
permise par l'instrument SOL-ACES, cela améliorera la précision
des signaux de navigation ainsi que celle des prévisions
des orbites des satellites et des débris spatiaux.
Grâce à sa capacité d'auto-étalonnage,
on s'attend à ce que SolACES nous permette d'accumuler des
données spectrales à long terme avec une haute résolution
absolue. En son centre, il comporte quatre spectromètres
dans l'extrême ultraviolet. SOL-ACES est un nouvel instrument
qui n'a jamais volé.
EuTEF (European Technology Exposure Facility)
EuTEF est conçue pour faciliter le renouvellement rapide des expériences.
Dans sa première configuration, EuTEF sera équipé de 9 instruments
différents, ce qui totalise une charge utile de 350 kg pour une
consommation d'énergie de 450 W.
Les 8 expériences :
- EXPOSE : Cette expérience est en fait une section
d'EuTEF composée de 5 expériences individuelles sur
l'exobiologie :
LIFE : Cette expérience
permettra de déterminer la capacité de survie de certaines
variétés de mousses et de lichens dans le vide spatial.
Une expérience nommée Biopan réalisée
en 2005 sur la capsule Foton-M2 avait démontré la
capacité du lichen à résister 15 jours à
l'environnement spatial. Parmi les organismes qui seront exposés
pendant une année et demie, il y a les mousses Antarctique
noires Cryomyces antarcticus et Cryomyces minteri, le mycobionte
du lichen Xanthoria elegans et les lichens complets Rhizocarpon
geographicum et Xanthoria elegans sur des échantillons de
roche.
ADAPT :Cette expérience
traite des stratégies d'adaptation moléculaire des
micro-organismes sous différentes conditions de rayonnement
UV en milieu spatial et planétaire.
PROCESS : Expérience visant
à améliorer nos connaissances de la nature chimique
et de l'évolution des molécules organiques dans des
environnements extraterrestres.
PROTECT :Le but de cette expérience
est de vérifier la résistance des spores à
l'environnement spatial lorsqu'attachés à la surface
extérieure d'un vaisseau spatial. Trois aspects seront étudiés
: le degré de résistance, les types de dommages subis
et les mécanismes de réparation de ces dommages.
SEEDS : Cette expérience
va tester si des graines peuvent servir de véhicule à
la panspermie. Cette théorie élaborée en 1905
par Arrhénius veut que des graines et des spores venus de
l'espace soient à l'origine de la vie terrestre. Les chercheurs
veulent étudier si des graines peuvent effectivement survivre
à un voyage interstellaire et offir une protection contre
les ultraviolets pour les germes qu'elles transportent.
- DEBIE-2 : Cette expérience vise à mesurer
la quantité de débris spatiaux et de micrométéorites
de grandeur submillimétrique traversant l'environnement immédiat
de l'ISS. Il est composé de trois capteurs orientés
dans autant de directions différentes. Les résultats
de cette installation sur l'ISS seront combinés à
ceux obtenus par des instruments semblables placés sur d'autres
vaisseaux afin de créer une base de données facilitant
les comparaisons.
- Dostel : Petit télescope destiné à
mesurer les radiations présentes dans l'environnement de
l'ISS.
- EuTEMP : Thermomètre à entrées multiples autonome et fonctionnant
à piles qui mesurera les températures de différentes parties de
la plateforme EuTEF pendant son transfert entre la soute cargo d'Atlantis
et son support sur le laboratoire Columbus.
- EVC : Caméra fixe pointant vers la Terre qui en
prendra des images couleur qui seront utilisées pour sensibiliser
le public en général sur le rôle de la Station
spatiale internationale et en promouvoir son utilisation pour des
observations de la Terre depuis l'espace à des fins spécifiques.
- FIPEX : Cette expérience sera utile pour modéliser les
conditions atmosphériques variables présentes sur orbite terrestre
basse, là où les satellites sont quand même affectés par la traînée
atmosphérique. La densité de l'atmosphère est un facteur important
influançant cette traînée et cette densité est affectée par la radiation
solaire ainsi que les champs magnétique et gravitationnel de la
Terre. Une composante majeure de cette atmosphère très ténue, l'oxygène
atomique, agit sur les surfaces des satellites et vaisseaux spatiaux
en provoquant une corrosion ou érosion de ces surfaces.
Les microcapteurs de l'expérience FIPEX vont mesurer le flux d'oxygène
atomique frappant l'ISS et la quantité de molécules d'oxygène présentes
dans l'environnement de la Station spatiale.
- MEDET :Il s'agit d'une Une expérience qui permettra :
- d'évaluer les effets de l'environnement spatial sur différents
matériaux susceptibles d'être utilisés sur des satellites placés
sur orbite basse ;
- de vérifier la validité des données obtenues par simulation de
l'environnement spatial lors de l'étude des matériaux ;
- d'étudier les particules solides frappant les satellites placés
sur orbite basse. Équipe scientifique :
- PLEGPLAY :L'objectif de cette expérience est d'étudier
le phénomène des accumulations de charge électrostatique et de leur
décharge sur les satellites évoluant sur orbite basse. Ces charges
électrostatiques peuvent provoquer des pannes des systèmes électroniques
et des mécanismes sont à l'étude actuellement pour prévenir leur
accumulation. Le mécanisme le plus performant à date est le contacteur
au plasma à cathode creuse. PLEGPAY en comporte un.
- Tribolab : C'est une série d'expérience concernant la tribologie,
la science étudiant la friction entre des surfaces en mouvement
l'une contre l'autre et les lubrifiants. L'efficacité de ces lubrifiants
n'est pas la même dans les conditions extrêmes de l'espace que sur
Terre et Tribolab va étudier des lubrifiants liquides et solides
au niveau de leurs caractéristiques telles la perte de lubrifiant
sur les surfaces et l'usure des cages de roulement métalliques et
en polymère.
Futures expériences
Notez que les prochaines expériences qui seront installées sur Columbus
sont d'ores et déjà en cours de développement et seront livrées
à partir de 2010. Il s'agit de ACES et de ASIM.
ACES est un ensemble de et complémentaires pour une mesure du temps
quasi-parfaite qui sera pour 18 mois à partir de 2012. Quant à ASIM,
il s'agit d'un Dispositif d'observation des interactions dans l'atmosphère
terrestre.
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Les 2 plates-formes installées à
l'extérieur de Columbus
Crédits ESA / S. Corvaja
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