25 Mars 2021

[Quézako?] Ça « flotte » même sur Terre avec Thomas Pesquet

Sur Terre, l’astronaute Thomas Pesquet arrive à manipuler des objets en lévitation sans les toucher. Y arrivera-t-il aussi dans la Station spatiale internationale ?

Crédits : ESA, 2021.

Ce que tient l’astronaute Thomas Pesquet dans sa main gauche et qui ressemble à une douchette est une « pince acoustique ». Elle n'émet pas des jets d'eau mais des ultrasons. Chaque rond noir est un minuscule haut-parleur qui fait bouger l’air à une fréquence de 40 kHz — une fréquence d’ultrasons que les chauves-souris et dauphins peuvent entendre. Ensemble, ces émetteurs arrivent à capturer de petits objets en un point bien précis : au centre d’un vortex acoustique, sorte d'œil du « cyclone » ou « coeur de silence ».

En janvier 2021, Thomas Pesquet s’est entraîné avec dextérité avec la pince expérimentale, avant son décollage prévu fin avril depuis la Floride vers la Station spatiale internationale (ISS). Cet été, il recevra le modèle de vol (ci-dessous en photo) dans le cadre de sa mission Alpha. Vous nous direz, pas besoin de « pince à ultrasons » pour faire flotter des objets en impesanteur à 400 km d'altitude. Vous avez raison ! L'objectif ne consistera pas à faire léviter des billes, mais à les déplacer, à en prendre le contrôle à distance sans les toucher !

Bille de polystyrène en lévitation avec le modèle de vol de la pince à ultrasons. Crédits : CNES/DE PRADA Thierry, 2021.

Illustration du principe de lévitation acoustique par un vortex d'ultrasons. Crédits : Institut Jean-Le-Rond-d'Alembert/Régis Marchiano/Sorbonne Université, 2021.

Dans l’ISS, Thomas Pesquet va aussi manipuler des billes reliées entre elles. Ces billes en verre ou en plastique seront plus lourdes que les billes en polystyrène utilisées lors des essais sur Terre. Crédits : CNES, 2021.

 Sur Terre, la lévitation d'objets par vortex acoustique est très récente. Elle est mise au point depuis le début des années 2010 par des chercheurs de Sorbonne Université

L’objectif de l’expérience dans l’ISS est de réaliser cette lévitation en impesanteur afin de vérifier et affiner la théorie » explique Sébastien Rouquette, responsable au CNES de cette expérience nommée Télémaque en référence au fils d’Ulysse dans la mythologie grecque, et acronyme anglais de « TELEMAnipulation QUEst ».

Expérience de recherche fondamentale, Télémaque préfigure de nombreuses applications : déplacement d’objets délicats sur des lignes d’assemblage robotisées, manipulation de liquides tels que des produits dangereux sur Terre mais aussi dans l’ISS, prélèvement d’échantillons — sans les contaminer — dans un contexte d’exploration extra-planétaire, administration ciblée de médicaments, élimination de calculs rénaux, déplacements de petits organismes vivants ou des virus...

Une fois l'expérience réalisée, Thomas Pesquet laissera la pince dans l'ISS. Cela vous tente de l'utiliser ? Ça tombe bien, l’ESA lance une campagne de recrutement de nouveaux astronautes du 31/03 au 28/05/2021, la 1re depuis 11 ans !

Sébastien Rouquette, responsable de l’expérience Télémaque au CNES, utilisant le modèle de vol de la pince à ultrasons. Crédits : CNES/DE PRADA Thierry, 2021.

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Écusson de l’expérience Télémaque. Crédits : CNES/GRARD Emmanuel, 2021.

Les partenaires de l’expérience Télémaque  :

 

ALPHA, LA 2E MISSION DE THOMAS PESQUET

Au printemps 2021, Thomas Pesquet, astronaute français de l’agence spatiale européenne (ESA) retournera à bord de la station spatiale internationale dans le cadre de la mission Alpha. Durant 6 mois, il va :

  • Mettre en place une douzaine de nouvelles expériences conçues par le CADMOS de Toulouse,
  • Poursuivre des expériences héritées de la mission Proxima,
  • Participer à une centaine de tâches scientifiques essentiellement européennes et américaines.
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Pour les cibles :