Les matériaux de Solvay contribuent à l’exploration spatiale depuis la construction des tout premiers vaisseaux spatiaux. Voici une présentation de ces matériaux et de leurs propriétés  extra-terrestres.

Dans les années 1950, les scientifiques participant aux premiers programmes spatiaux se sont mis en quête de matériaux capables de résister aux températures extrêmes produites par les moteurs des fusées et la rentrée atmosphérique. C’est ainsi qu’ils ont découvert certains matériaux utilisés dans l’industrie de la soudure et fabriqués, vous l’aurez deviné, par Solvay.

 

Une protection au carbone

Ces matériaux dits ablatifs sont capables de résister, au moins pendant quelques minutes, à des températures atteignant  2 700° C. Comment ? En formant une couche de carbone à la surface : la “croûte” superficielle ainsi créée protège et isole le matériau qu’elle recouvre. Ces matériaux ablatifs ont également pour avantage une “érosion contrôlée”, permettant d’évaluer  avec précision la proportion de matériau carbonisé pour un laps de temps donné, et par conséquent de prévoir l’épaisseur de matériau nécessaire. “Pour parler simplement, les matériaux ablatifs sont utilisés aux endroits soumis à des chaleurs exceptionnelles,” résume Don Wantock, Directeur du Portefeuille de Produits au sein de la GBU Composite Materials de Solvay, “et notamment la tuyère d’échappement des propulseurs”.

Au fil des décennies, les matériaux de Solvay ont été utilisés dans de nombreux programmes spatiaux, parmi lesquels Gemini, Saturn et Apollo. Ils étaient également présents dans la rétrofusée qui a ralenti le module lunaire lors de l’alunissage de Neil Armstrong et de ses compagnons astronautes en 1969. Entre les années 1970 et 2011, Solvay a fourni des matériaux ablatifs à la NASA pour la navette spatiale, dont chaque lancement nécessitait à lui seul 14 500 kg de ces matériaux. De nos jours, les programmes tels qu’Atlas V, Delta IV, Pegasus et Vega ont encore recours aux matériaux ablatifs de Solvay pour leurs lanceurs spatiaux.

 

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Solvay contribue à l’exploration spatiale depuis ses débuts (Navette spatiale Satellite Fusée)

 

Dans les airs et dans l’espace

L’industrie spatiale utilise également d’autres matériaux composites, par exemple pour fabriquer la coiffe de protection du satellite (“charge utile”) lors du lancement, ainsi que pour les éléments structurels des satellites. “La plate-forme du satellite qui abrite l’ensemble de l’électronique est fabriquée en matériaux composites fournis par Solvay,” explique Don. “Nous fournissons également des composites pour les panneaux solaires, les antennes et d’autres équipements.”

A l’instar de l’industrie aéronautique, l’allègement joue un rôle crucial dans ces éléments structurels. “Le poids revêt une importance critique dans les applications spatiales, étant donné que chaque kilogramme supplémentaire en orbite terrestre coûte environ 10 000 $,” ajoute Don. “Les composites utilisés dans les applications structurelles, qui sont le plus souvent des polymères comme l’époxy à renfort fibre de carbone, possèdent généralement des caractéristiques particulières pour le domaine spatial, mais ressemblent aux matériaux employés pour la construction des avions.”

Enfin, une autre catégorie de produits de Solvay joue également un rôle critique, quoiqu’inattendu, dans les programmes spatiaux : les lubrifiants. Le PFPE Fomblin® est utilisé comme solution de lubrification pour les engins spatiaux construits par les agences spatiales américaine et européenne depuis ces dernières 25 années, et notamment la sonde Pathfinder et son fameux véhicule. 

 

Des hauts et des bas

Solvay compte quelques concurrents sur ce marché très pointu, mais le Groupe reste le premier fournisseur de matériaux composites pour l’industrie spatiale. Plusieurs raisons expliquent ce leadership, comme le souligne Don : “En tant que pionnier dans le domaine des composites, Solvay a été présent très tôt sur le marché spatial. Le Groupe offre le portefeuille de produits dédié aux applications spatiales le plus vaste, combiné à une base de données sur la performance des matériaux la plus exhaustive de l’industrie. Et pour couronner le tout, nous avons noué des relations durables avec tous les principaux acteurs du secteur.”

Mais les choses ne se sont pas toujours déroulées sans accroc. L’arrêt du programme de la navette spatiale en 2011 a fait chuter précipitamment la demande en matériaux : “L’ensemble de la chaîne de valeur a été affecté, mais renoue depuis avec une croissance régulière.” Aujourd’hui, l’industrie connaît un nouveau bouleversement avec de nouveaux venus qui construisent des lanceurs à bas coût largement dépendants du métal. “Là aussi, Solvay est en mesure de fournir à ces nouveaux venus des adhésifs structurels pour coller les métaux entre eux”, affirme Don. Quel que soit l’avenir de l’exploration spatiale, Solvay continuera sans aucun doute à en faire partie.

 

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«L’allègement revêt une importance critique étant donné que chaque kilogramme supplémentaire en orbite terrestre coûte environ 10 000 $» 

Don Wantock, Directeur du Portefeuille de Produits, GBU Composites Materials