Body text
La poussière constitue un véritable défi pour les futures missions d'exploration avec équipage et robotiques.
Outre le risque de compromettre la santé des astronautes par inhalation et irritation du système respiratoire, la poussière lunaire a de nombreux autres effets potentiellement dangereux : déchirure de la combinaison spatiale, obscurcissement de la vision extérieure, fausses lectures des instruments, recouvrement et contamination par la poussière, perte de traction, obstruction des mécanismes, abrasion, problèmes de contrôle thermique (surchauffe des radiateurs) et défaillances des joints d'étanchéité.
Le projet DUSTER
Il est donc de la plus haute importance de caractériser les propriétés des particules de poussière présentes sur les sites d'exploration et leurs mécanismes de transport pour permettre la mise en place de techniques d'atténuation efficaces. À cette fin, dans le cadre du projet DUSTER, un instrument à trois capteurs est en cours de développement.
Cet instrument comprend :
- Une sonde de Langmuir pour mesurer les paramètres du plasma à la surface de la Lune,
- Une sonde de champ électrique continu pour calculer le niveau de charge de la couche de poussière, et
- Une sonde de poussière active pour attirer les particules de poussière et mesurer leur charge, leur vitesse et leur masse.
The front-ends and the high voltage power supply (up to 5 kV) together with the E-Field sensor and Langmuir probe have been developed at BIRA-IASB.
L’électronique des capteurs et l'alimentation haute tension (jusqu'à 5 kV) ainsi que la sonde de champ électrique et la sonde de Langmuir ont été développés à l’IASB. L’unité de traitement numérique, l'alimentation basse tension et le logiciel ont été développés par l'IAA-CSIC (Grenade, Espagne). Le développement de la sonde de poussière active et les tests dans un environnement représentatif en laboratoire ont été réalisés par l'ONERA (Toulouse, France).
Plus d'informations peuvent être trouvées sur le site web DUSTER:
L’électronique des capteurs
Chaque capteur dispose d'une électronique dédiée pour mesurer son signal et l'envoyer à l'unité de traitement numérique.
- L’électronique de la sonde de Langmuir permet de mesurer des courants extrêmement faibles tout en balayant le potentiel de la sonde de -100 V à +100 V.
- L’électronique de la sonde de poussière mesure le minuscule courant transporté par les particules de poussière chargées tout en polarisant la sonde à un potentiel élevé (jusqu'à 5 kV).
- L’électronique de la sonde de champ électrique permet de mesurer le champ électrique continu.
La sonde de Langmuir de DUSTER
La sonde de Langmuir, qui a été fabriquée à l’IASB, est constituée d'une sphère d'aluminium de 80 mm de diamètre avec un cylindre polarisé de 80 mm de long en dessous pour atténuer les effets du bras sur l'environnement électrique de la sonde. Deux modèles ont été fabriqués.
Un modèle est recouvert d'or et le second est recouvert de DAG213, un revêtement époxy chargé de graphite. Une comparaison des performances des sondes sera effectuée lors des essais dans la chambre à plasma de l'ONERA.
