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Le Belgian User Support and Operations Centre aux commandes d’une nouvelle expérience sur la mécanique des fluides en microgravité

Le 25 juillet 2019 (minuit, heure belge), la charge utile Multiscale Boiling (ou expérience RUBI) a été lancée avec succès dans une fusée Falcon 9 depuis Cap Canaveral, en Floride, lors du 18e vol de réapprovisionnement de la société SpaceX vers la Station Spatiale Internationale (ISS). En août, l’astronaute Luca Parmitano installera RUBI dans le laboratoire Fluid Science Laboratory (FSL) dans le cadre de la mission “Beyond”. Le laboratoire FSL est situé dans le module Columbus de l’ISS. La date d’installation est actuellement fixée au vendredi 9 août 2019.

En tant que responsable de l’infrastructure du laboratoire FSL et de la charge utile RUBI, le Belgian User Support and Operations Centre (B.USOC) assure la préparation et l’exécution de l’expérience en collaboration avec les équipes scientifiques.

Mission Beyond
Credits: ESA

RUBI est une expérience sur la mécanique des fluides qui étudie les principes de base de l’ébullition des liquides. RUBI étudiera les phénomènes de la transition de phase et du transfert de chaleur pendant l’évaporation des liquides, à l’échelle microscopique et à l’échelle macroscopique. Le principal élément de RUBI est une cellule remplie d’un liquide pouvant être chauffé et refroidi par effet thermoélectrique. Le processus d’ébullition est déclenché à l’aide d’un laser sur un radiateur en verre à revêtement métallique. Des caméras à haute résolution enregistrent ensuite la formation et le développement des bulles de vapeur dans le spectre visible et infrarouge.

Sur Terre, en raison de l’effet de la gravité, il se forme uniquement de petites bulles qui se détachent rapidement de la surface chauffée, masquant d’autres effets physiques. Les scientifiques souhaitent optimiser leurs modèles numériques du processus d’ébullition grâce à une série de tests menés en condition d’apesanteur et correspondant à des tests de référence sur Terre. À l’avenir, ces essais pourraient permettre de fabriquer des appareils électroménagers (cuisinières, radiateurs) et des échangeurs de chaleur destinés aux processus de fabrication industrielle, plus efficaces et plus respectueux de l’environnement.

Boiling RUBI
Credits: @BoilingRubi


Des belges aux commandes

Le B.USOC (Belgian User Support and Operations Centre) est le centre responsable de l’infrastructure pour le laboratoire FSL et les charges utiles qu’il accueille. À ce titre, il assure pour l’Agence Spatiale Européenne (ESA)

  • le monitoring de l’infrastructure
  • la gestion du segment sol 
  • la préparation et l’exécution des opérations de la charge utile
  • la distribution des données aux équipes scientifiques

Pour ce faire le B.USOC

  • est connecté au centre de contrôle du module Columbus (Col-CC) situé à Munich afin de transmettre les télé-commandes vers FSL et d’en réceptionner les données,
  • abrite son propre centre de contrôle
  • héberge un prototype fonctionnel (engineering model) du laboratoire FSL et de ses charges utiles.

Ce prototype est nécessaire

  • à la préparation des opérations,
  • à la vérification des concepts opérationnels,
  • à l’entrainement des opérateurs, et
  • à la démonstration de leur état de préparation.

En cas de problèmes en orbite, le prototype offre également des points de repère et de comparaison.

Le B.USOC est situé dans les bâtiments de l’Institut royal d’Aéronomie Spatiale de Belgique (IASB) à Uccle. Le centre soutenu par la Politique Scientifique Fédérale belge (BELSPO) a pour vocation de supporter les missions spatiales et les expériences dans l’espace ayant un lien avec la recherche belge ou européenne.

Contribution scientifique belge

L’équipe de Pierre Colinet de l’Université Libre de Bruxelles (TIPs: Transfers, Interfaces and Processes laboratory) réalise des recherches dans le domaine de la physique des fluides et étudie notamment les états d’évaporation et d’ébullition en microgravité. Ils font partie de l’équipe scientifique et ont été impliqués dans le développement de RUBI.

Un projet international

L’équipe scientifique de RUBI est coordonnée par l’université de Darmstadt (Technical University Darmstadt) et implique de nombreux pays : Belgique, Allemagne, France, Italie, Suisse, Slovénie, Grèce, Russie, Japon et États-Unis.

Le développement et la construction de la charge utile RUBI sont assurés par le site allemand de Friedrichshafen du groupe Airbus Defence and Space.

Assister à l'installation

Le B.USOC offre l’opportunité d’assister en direct à l’installation de l’expérience Multiscale Boiling par l’astronaute Luca Parmitano. L’invitation et le programme seront envoyés séparément.

Contact:

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