Espace & Particules (5/2019)

Une nouvelle ligne supraconductrice pour le HL-LHC

La nouvelle ligne supraconductrice de transport d’électricité pour le Grand collisionneur de hadrons à haute luminosité (HL-LHC), qui devrait entrer en service en 2026, a franchi une nouvelle étape vers sa mise en service. Capable de transporter d’énormes quantités de courant dans un diamètre restreint, elle préfigure celles qui seront probablement utilisées dans le futur à l’entrée des villes.

Testée depuis l’année dernière, cette ligne de 60 m de long a transporté jusqu’à 40’000 A, soit vingt fois plus que ce qui peut l’être avec des câbles en cuivre ordinaires de section similaire. Formée d’un supraconducteur à base de diborure de magnésium, elle ne présente aucune résistance et peut transporter des densités de courant bien plus élevées que des câbles résistifs ordinaires, sans aucune perte. Mais pour fonctionner à l’état supraconducteur, le câble doit être refroidi à une température de 25 K (-248 °C). Il est donc inséré dans un cryostat – un tuyau thermiquement isolé – dans lequel circule le réfrigérant, de l’hélium liquide.

Dans le LHC à haute luminosité, ces lignes relieront des convertisseurs de puissance, à certains aimants. Les nouvelles lignes de transmission supraconductrices, mesurant jusqu’à 140 m de long, pourront alimenter plusieurs circuits et transporter jusqu’à 100’000 A.

Ce projet a retenu l’attention du monde extérieur. En effet, des entreprises utilisent les travaux menés au CERN pour étudier la possibilité d’utiliser des lignes de transport à haute tension similaires, pour le transport d’électricité et de puissance sur une longue distance, en substitution aux systèmes conventionnels.

 

Le plus grand avion du monde

Huit ans après le début de son développement, Stratolaunch, le plus grand avion jamais construit, a effectué le 13 avril dernier, son premier vol d’essai qui aura duré deux heures et demie, au-dessus du désert de Mojave, en Californie. Conçu pour larguer une fusée destinée à mettre en orbite une masse utile allant jusqu’à six tonnes, cet avion à double fuselage sera utilisé comme plate-forme de lancement pour la fusée aéroportée Pegasus XL de Northrop Grumman. En théorie, trois unités pourraient être lancées lors d’un même vol, dont une navette réutilisable.

Durant cet essai, la vitessemaximale de l’avion, qui est monté à 17’000 pieds (5182 m), a été de 304 km/h. Stratolaunch a réalisé différentes manœuvres pour évaluer ses performances et sa maniabilité afin d’observer son comportement, ce qui permettra aux équipes de définir les modifications à effectuer pour améliorer sa tenue ou corriger ses défauts. Pour cela, l’avion a effectué quelques lacets et roulis, des poussées et des changement de direction et d’altitude. L’effet de freinage à l’atterrissage a également été évalué.

Ce géant de 590 t de poids total au décollage, d’une envergure de 117,3 m, de 73 m de long et haut de 15 m, a été conçu sur la base d’un double fuselageavec un empennagecentral qui reçoit la charge à transporter, qui pourra atteindre 250 tonnes. Il est propulsé par six moteurs de Boeing 747et son train d’atterrissage comporte vingt-huit roues. Selon ses concepteurs, l’avion Stratolaunch serait une solution plus rapide et plus économique pour placer des satellites en orbite autour de la Terre, que le recours aux lanceurs classiques.

 

Hayabusa 2 a bombardé Ryugu

La sonde spatiale japonaise Hayabusa 2, qui orbite autour de l’astéroïde Ryugu depuis juin 2018, a largué un projectile sur l’astre pour tenter de créer un cratère afin de pouvoir récolter des échantillons au niveau de son sous-sol. Comme prévu, la sonde s’est rapprochée de sa cible à une altitude de 500 m, pour détacher une boîte, avant de se mettre à l’abri derrière l’astéroïde. Cette boîte a ensuite explosé, propulsant vers Ryugu un projectile de 2 kg à la vitesse de 7200 km/h.

Au bout de quelques jours, Hayabusa 2 est sortie de sa cachette pour retrouver son orbite à une altitude de 20 km. Après quelques semaines, l’agence spatiale japonaise a repositionné la sonde au-dessus de la zone d’opération. Si un cratère s’est formé et que sa profondeur est suffisante, Hayabusa 2 pourra procéder à une analyse à distance du sous-sol, afin de déterminer sa composition. Une opération de récolte d’échantillons pourra aussi être envisagée, selon le même mode opératoire qui a été suivi pour la récolte d’échantillons au niveau de la surface. Le retour des échantillons collectés par Hayabusa 2 est prévu en 2020.

 

Une seconde galaxie dépourvue de matière noire

Lorsque des chercheurs de l’Université américaine de Yale ont présenté leurs observations sur la galaxie NGC 1052-DF2 en mars 2018, leurs travaux ont été à la fois salués et critiqués. Leurs recherches ont attiré l’attention car elles suggéraient que cette galaxie contenait peu, voire pas du tout de matière noire, remettant ainsi en question la théorie selon laquelle la matière noire est une composante inhérente des galaxies, indispensable à leur formation et à leur structuration.

Or, la même équipe vient d’indiquer qu’elle a découvert une autre galaxie dépourvue de matière noire. Elle a été baptisée NGC 1052-DF4. Pour leurs travaux, les chercheurs ont suivi, à l’aide du puissant télescope de l’observatoire W. M. Keck situé à une altitude de 4145 m sur le mont Mauna Keaà Hawaï, les mouvements de dix amas globulaires, ce qui leur a permis de déterminer la masse de ces galaxie. Et ils ont découvert qu’elles ne contenaient que l’équivalent de la masse que les étoiles doivent normalement posséder. Les résultats de cette découverte ont été publiés dans la revue The Astrophysical Journal Letters.

Quant à savoir pourquoi ces galaxies manquent de matière noire, cela n’a pas été résolu. On ignore si elles ont possédé de la matière noire avant de la perdre ou si elles ont été formées sans elle.

 

Un séisme détecté sur Mars

Cinq mois après s’être posée sur Mars, la sonde InSight de la NASA, qui a pour mission d’ausculter le sous-sol de la Planète rouge, a détecté le 6 avril dernier un premier séisme, ouvrant ainsi la voie à une nouvelle discipline: la sismologie martienne.

Contrairement à la Terre, Mars ne possède pas de plaque tectonique, mais des failles ou des fractures présentes dans sa croûte peuvent céder lorsqu’elles subissent des contraintes trop importantes et provoquer ainsi des séismes. Désormais, les chercheurs vont tenter de décrypter les signaux déjà enregistrés et attendre le prochain tremblement de Mars, en espérant qu’il soit plus important.