Les secrets du revêtement « noir animal » qui permettra à Solar Orbiter d'affronter le Soleil

La sonde américano-européenne Solar Orbiter a décollé dans la nuit du 9 au 10 février en direction du Soleil. Pour protéger ses instruments scientifiques des températures et radiations extrêmes, elle est munie d’un revêtement à base de noir animal : une poudre obtenue à partir d’os d’animaux brûlés. Zoom sur ce revêtement et son procédé d'application développés par la société irlandaise Enbio.

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Les secrets du revêtement « noir animal » qui permettra à Solar Orbiter d'affronter le Soleil
Ici en cours d'intégration dans la coiffe d'un lanceur Atlas V 411, la sonde Solar Orbiter est recouverte du revêtement SolarBlack.

La sonde Solar Orbiter est partie dans la nuit du 9 au 10 février depuis Cap Canaveral (Floride, Etats-Unis). Direction : le Soleil, qu’elle ira étudier au plus près. Avec des passages à 42 millions de kilomètres de notre étoile – plus près que Mercure n’ose le faire –, la sonde, née d'une collaboration entre les agences spatiales européenne (ESA) et américaine (Nasa) et développée par Airbus, opérera dans des conditions extrêmes. Pour protéger ses dix instruments scientifiques, elle est dotée d’un revêtement thermique d’un nouveau genre. Baptisé SolarBlack, il s’agit d’un matériau à base de noir animal : du charbon fabriqué à partir d’os d'animaux brûlés. Il est appliqué à plus de 200 composants de la sonde, dont son bouclier thermique et son antenne qui transmet les données vers la Terre.

De la filtration de l'eau à l'espace

Développé par Enbio dans le cadre du programme GSTP (General Support Technology Programme) de l’Agence spatiale européenne (Esa), le revêtement SolarBlack a des « propriétés uniques », déclare Barry Twomey en charge de la recherche et développement chez l’entreprise irlandaise : « Il résiste très bien aux conditions extrêmes de radiations et de températures et il est conducteur électrique. » De quoi se débarrasser des charges électrostatiques en excès et s’assurer que la sonde reste électriquement neutre.

Généralement utilisé pour faire de la filtration de l’eau ou comme pigment, le noir animal est un matériau commercial sous forme de poudre fabriquée à partir d’os d'animaux brûlés. « Le carbone de la poudre est très stable car il n’est plus organique mais pur à l’issue de son procédé de fabrication, affirme Barry Twomey. Associé au phosphate de calcium des os, le carbone agit plutôt comme une céramique. »

Utilisation sur Juice, ExoMars et Metop SG

SolarBlack est déposé sur les métaux grâce au procédé CoBlast, développé également par Enbio. La technique consiste à bombarder la surface à traiter simultanément avec un matériau abrasif et le revêtement souhaité. Le premier élimine la couche passive en surface du support métallique pour offrir une surface réactive au matériau de revêtement. Des liens forts se créent alors entre les deux. « A la base, cette technologie était envisagée pour faire des implants orthopédiques, précise Barry Twomey. Une fois que nous avons découvert cette application pour l’ESA, nous avons poursuivi dans cette voie. »

Bien que le revêtement SolarBlack fasse son vol inaugural avec SolarOrbiter, il sera utilisé sur d’autres missions ultérieures, affirme M. Twomey : « Des pièces traitées avec un revêtement SolarBlack voleront sur les missions Juice, Exomars et Metop SG. »

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