Conserver les échantillons biologiques prélevés sur la Station spatiale internationale, refroidir les détecteurs infrarouges de satellites d'observation de la Terre, produire et stocker l’énergie pour pouvoir un jour s’établir sur la Lune… La cryogénie (froid extrême) et l’ingénierie des gaz jouent un rôle déterminant à toutes les étapes clés de l’exploration spatiale. Voyage au coeur des plus grands projets internationaux mis en orbite. Décollage !

Sur Terre

Dès 1962, Air Liquide ouvre un site en France dédié à la cryogénie industrielle, notamment pour l’activité spatiale. Un centre d’essais est alors créé pour tester, à taille réelle et dans les conditions de l’espace, les réservoirs cryogéniques fabriqués sur le site. En 2011, un démonstrateur à l’échelle un demi des réservoirs cryogéniques d’Ariane a été conçu. Les essais sur ce démonstrateur ont permis de mettre au point 14 technologies inédites et de positionner Air Liquide comme autorité de conception en cryogénie pour Ariane 6.

L’ISS

« Joyeux anniversaire, MELFI(1) » C’est par ces mots sur Twitter qu’en décembre 2016, lors de son séjour dans la Station spatiale internationale (ISS), l’astronaute Thomas Pesquet a marqué les dix ans du cryoréfrigérateur. Air Liquide a conçu et développé sur MELFI, pour le compte de l’Agence spatiale européenne (ESA), la turbomachine de production de froid servant à conserver jusqu’à - 95 °C des échantillons biologiques ou des prélèvements scientifiques avant leur retour sur Terre pour analyse.

(1) The Minus Eighty degree Laboratory Freezer for ISS.

L’ISS

La Lune

L’énergie et son stockage font partie des grands défis pour que l’Homme s’établisse un jour de manière durable sur la Lune. Air Liquide s’est associé à l’ESA et au Centre allemand pour l’aéronautique et l’astronautique (DLR) dans le projet « Luna », qui vise à implanter un « village lunaire ». Les premières missions d’essais sont prévues dans les années 2020.

Objectif ? Tester sur le site de l’ESA si l’on peut extraire de l’eau pour produire de l’hydrogène directement sur place et l’utiliser comme vecteur d’énergie, avant une expérimentation sur la Lune à terme. C’est l’objet du laboratoire Lunar Analogues, qui doit ouvrir mi-2018. Dans des conditions proches de celles de la Lune, différents matériels et procédés de production y seront testés, à commencer par une pile à hydrogène fournie par Air Liquide.

Satellites et systèmes orbitaux

De la production de froid, on en retrouve aussi dans les satellites et systèmes orbitaux. Ces refroidisseurs leur permettent de remplir leur mission : observation de la terre, météorologie… Air Liquide équipera notamment en refroidisseurs à gaz pulsé les satellites d’observation de la Terre MTG (MeteoSat Third Generation) et le sondeur atmosphérique infrarouge IASI-NG (Interféromètre Atmosphérique de Sondage Infrarouge-Nouvelle génération).

MARS

Y a-t-il des traces de vie sur Mars ? Autre question au coeur des programmes d'exploration de la planète rouge. L'ambition étant d'y envoyer le premier être humain à la fin de ce siècle. D’ici là, de nombreuses étapes devront encore être franchies. Après Curiosity, Air Liquide participera dès 2020 à la mission ExoMars, en association avec l’ESA et l’agence spatiale russe Roscosmos. Celle-ci consiste à envoyer un petit véhicule (rover) sur la planète rouge afin d’analyser la composition de son sous-sol.

Les prochains rendez-vous de l’exploration spatiale

2018
Observation de la Terre depuis les satellites MTG (Meteosat Third Generation)
2020
Mission d’exploration de Mars de l’ESA (ExoMars)
2021
Observation de la Terre depuis le sondeur atmosphérique infrarouge IASI-NG
2030
Retour de l’homme sur la Lune
2045
Premiers pas envisagés de l’homme sur Mars