Ces recherches menées afin d’améliorer notre compréhension du système solaire ont en réalité un second objectif, plus terre à terre, qui consiste à mettre en lumière de nouveaux matériaux innovants au profit du monde industriel. Au regard de cette collaboration originale entre l’Observatoire de la Côte d’Azur et MINES-ParisTech, c’est toute une communauté locale qui se structure dans le champ de l’étude de la condensation des matériaux péri-stellaires.
La science des matériaux au service de l’Espace
Ce projet de recherche vise à étudier les processus de condensation des matériaux résultant de l’environnement proche des étoiles. Encore mal connus à ce jour (notamment à cause du manque de données expérimentales), ils sont pourtant les principaux mécanismes contrôlant le cycle de poussières depuis les étoiles et les systèmes planétaires.
Pour arriver à une meilleure compréhension de ces phénomènes, l’idée est donc de simuler le processus de condensation de gaz, en laboratoire, grâce à l’utilisation de la plateforme expérimentale torche plasmas* hébergée sur le site sophipolitain des MINES-ParisTech (laboratoire PERSEE).
Ces expériences permettront d’étudier les conditions de formation des matériaux et d’obtenir des informations sur la cristallinité, la texture et la composition chimique des condensats. Des comparaisons avec des échantillons de météorites permettront de valider l’expérience. Ces informations permettront également d’enrichir une base de données de référence qui sera utile pour les prochaines missions spatiales et les observations astronomiques.
Un projet novateur menant à des matériaux pour l’industrie
Ce projet réunit de multiples disciplines : l’astrophysique et la planétologie, la physique des plasmas (thermiques et non thermiques) et la science des matériaux (minéralogie). Il repose sur l’expertise de l’Observatoire de la Côte d’Azur et MINES-ParisTech, membre / partenaire d’Université Côte d’Azur. Cette recherche partenariale transdisciplinaire laisse présager de nouvelles contributions originales qui concourront à la visibilité de l’établissement et à la structuration de la recherche locale dans le domaine de l’étude de la condensation des matériaux péri-stellaires.
Elle permet également d’élargir le dessein de ces recherches. S’il s’agit de compléter la connaissance de la communauté de l’Astrophysique, il est aussi question de découvrir par ce biais de nouveaux matériaux pour l’industrie (nanocarbones, silicates, etc.). Sur une approche historiquement similaire c’est par l’astrophysique que furent découverts les fullerènes et nanocarbones !
| L’Académie des Systèmes Complexes soutient ce projet de recherche expérimental par l'octroie d'un financement pour couvrir la mise à niveau des torches actuelles en « conditions stellaires », l'achat de consommables pour les expériences ainsi que des frais de missions. |
* Le Centre PERSEE de MINES ParisTech, acteur majeur dans le domaine de la transition énergétique, travaille depuis de nombreuses années sur un procédé plasma de rupture de “Décarbonation directe de gaz naturel par Plasma pour la co-production d’hydrogène et de noirs de carbone”.
Légende : image de gauche : torche plasma ; image de droite : exemple de chambre d'expansion à gaz avec des simulations de champ de température (à droite) et de vitesse (à gauche) dans le plan médian.