Des combinaisons spatiales aux vaisseaux spatiaux, les composites et les polymères spéciaux de Solvay sont hors de ce monde

Un demi-siècle après que le premier homme ait posé le pied sur la lune, la course à l'espace est toujours aussi forte, et Solvay est toujours là pour la soutenir ! Voici un aperçu de nos différents matériaux qui ont contribué à faire de l'exploration spatiale une réalité, et qui continuent à le faire aujourd'hui.
 
Beaucoup de choses ont changé depuis le début des années 50 / 60, lorsque l'URSS et les États-Unis étaient en concurrence serrée pour mener les programmes spatiaux les plus avancés. Dans les années 2020, la course à l'espace suscite un regain d'enthousiasme, de nouveaux acteurs tels que l'Europe, la Chine, l'Inde, le Japon et les Émirats Arabes Unis entrant sur le terrain avec des programmes visant la Station spatiale internationale, Mars et même les astéroïdes. En attendant, la NASA annonce un retour sur la lune dans les années à venir et une augmentation du budget consacré à l'exploration humaine de l'espace...

Un petit pas pour les polymères...

Tout au long de ce processus, Solvay a été présent. Par exemple, saviez-vous que des matériaux de Solvay se trouvaient à bord de la mission Apollo 11 qui a envoyé des humains sur la lune pour la première fois, il y a 51 ans ? Le polymère Udel® polysulfone (PSU) du Groupe a été développé en 1965, juste à temps pour être utilisé pour fabriquer les visières des combinaisons spatiales de Buzz Aldrin et Neil Armstrong lors de leur marche sur la Lune en juillet 1969. L'Udel® PSU a été choisi parce qu'il s'agissait d'un plastique innovant, résistant et transparent, capable de résister à des températures extrêmement élevées. Si la technologie des polymères spéciaux a fait d'énormes progrès depuis cette époque, l'Udel® reste un matériau de choix, toujours largement utilisé ici sur terre pour diverses applications dans des marchés tels que les soins de santé, l'eau, l'électronique, les biens de consommation et la construction. 
 
Mais les escapades de Solvay dans l'exploration spatiale remontent à bien plus loin encore... dans les années 1950, les scientifiques travaillant sur les tout premiers programmes spatiaux recherchaient des matériaux capables de résister aux températures incroyablement élevées produites par les moteurs de fusée et de retour dans l'atmosphère terrestre. Leurs recherches les ont amenés à identifier certains matériaux utilisés dans l'industrie du soudage produit par, vous l'avez deviné : Solvay.

Chargé et protégé

Ces matériaux appelés ablatifs sont capables de supporter, au moins pendant des périodes de plusieurs minutes, des températures atteignant 2 700°C. Comment ? En formant une couche carbonisée à leur surface : la "croûte" superficielle créée est un carbone structurel, protégeant et isolant ainsi le matériau qui se trouve derrière. Un avantage supplémentaire de ces matériaux ablatifs est l'"érosion contrôlée", ce qui signifie que la proportion de matériau carbonisé peut être estimée avec précision pendant une durée donnée, de sorte que l'on peut prédire l'épaisseur de la couche de matériau nécessaire. "En termes simples, les ablatifs sont utilisés pour les endroits où il fait extraordinairement chaud", résume Dan Eskelsen, Responsable du portefeuille produits de notre business unit Solvay Composite Materials, "le plus souvent la tuyère de sortie, où l'échappement est expulsé du moteur de la fusée".

Au fil des décennies, les ablatifs de Solvay ont été utilisés dans de nombreux programmes spatiaux. Aujourd'hui, ils sont utilisés par Atlas V, Delta IV, Pegasus et Vega, ainsi que pour les nouveaux programmes de lanceurs.

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Dans l’espace et dans le ciel

D’autres matériaux composites de Solvay sont également utilisés par l’industrie spatiale, par exemple pour fabriquer la coiffe de protection du satellite lors du lancement ainsi que les éléments structurels des satellites eux-mêmes. Dans le cas de ces éléments structurels, et tout comme dans les industries aérospatiales, l'allègement est un élément crucial. "Pour les applications spatiales, le poids est particulièrement critique car chaque kilo supplémentaire coûte environ 10 000 dollars pour le lancement en orbite terrestre", explique Dan. "Les composites utilisés dans les applications structurelles spatiales présentent souvent des caractéristiques particulières pour l'utilisation dans l'espace, mais ils ont une ressemblance avec les matériaux utilisés pour la fabrication des avions".

Enfin, outre les composites, une autre catégorie de nos produits joue un rôle essentiel, bien qu'inattendu, dans les programmes spatiaux : les lubrifiants. Depuis 25 ans, le Fomblin® PFPE de Solvay est la solution de lubrification idéale pour les véhicules spatiaux construits par les agences américaine et européenne, notamment le Pathfinder sur Mars de la NASA en 1997 et son célèbre rover Sojourner®, pour lesquels une graisse utilisant le lubrifiant de Solvay a été spécialement formulée. 

Solvay a été présent très tôt sur le marché spatial, offrant le plus vaste portefeuille de produits dédiés aux applications spatiales, combiné à la base de données sur les performances des matériaux la plus exhaustive de l’industrie.

Don Wantock, Directeur du portefeuille de produits de la GBU Composite Materials de Solvay.

Des hauts et des bas

Le groupe Solvay reste l’un des principaux fournisseurs de matériaux composites de l’industrie spatiale. Plusieurs raisons expliquent ce leadership, comme le souligne Don : “En tant que pionnier dans le domaine des composites, Solvay a été présenté très tôt sur le marché spatial, offrant le plus vaste portefeuille de produits dédié aux applications spatiales le plus vaste, combiné à la base de données sur les performances des matériaux la plus exhaustive de l’industrie. Nous sommes déterminés à mettre à profit notre expertise des matériaux composites et adhésifs structurels et heureux de relever les défis liés à la prochaine génération de véhicules spatiaux.”

Quel que soit l’avenir de l’exploration spatiale, Solvay entend bien en faire partie.

Solvay a été très tôt impliqué dans le marché spatial, offrant le plus large portefeuille d'options de produits dédiés aux applications spatiales, couplé à la base de données de performances des matériaux la plus complète de l'industrie

Dan Eskelsen, Product Portfolio Manager - Solvay Composite Materials

Vers le haut et vers l'avant

Aujourd'hui, Solvay continue à collaborer avec un large éventail d'acteurs de l'industrie spatiale. Notre système de résine époxy MTM® 46, spécialement développée pour des applications très exigeantes telles que les programmes spatiaux, est utilisé par la société d'ingénierie suisse RUAG pour fabriquer de grands composants structurels pour les systèmes de carénage et de séparation de la charge utile sur les lanceurs de nouvelle génération. De même, le célèbre et énorme avion spatial de Stratolaunch a eu largement recours à notre technologie de pré-imprégné VTM® 264 (aujourd'hui abandonnée) pour sa structure primaire, son fuselage, les revêtements d'ailes, etc.
 
Il est clair que dans un avenir proche, la croissance de l'industrie spatiale ne fera que se poursuivre, offrant de nombreuses opportunités à Solvay et à ses matériaux de haute performance. Le rôle croissant joué dans l'industrie par des sociétés privées telles que SpaceX et Boeing et le développement prochain du tourisme spatial (nous pourrions voir des touristes visiter la station spatiale dès 2023 !) sont des tendances profondes qui pousseront encore plus loin les développements et l'innovation, et nous continuerons à être à la hauteur de la tâche !
 
Plusieurs raisons expliquent pourquoi nous sommes restés un des principaux fournisseurs de composites pour l'industrie spatiale au cours des décennies, comme l'explique Dan : "En tant que pionnier des composites, Solvay a été très tôt impliqué dans le marché spatial, offre le plus large portefeuille d'options de produits dédiés aux applications spatiales, couplé à la base de données la plus complète sur les performances des matériaux dans l'industrie. Nous nous sommes engagés à mettre notre expertise en matière de matériaux composites et d'adhésifs structurels au service des problèmes de performance qui se posent aujourd'hui et nous nous réjouissons de relever les défis de la prochaine génération de véhicules spatiaux".
 
En d'autres termes, quel que soit l'avenir de l'exploration spatiale, Solvay prévoit d'en faire partie.