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PLUS QU’UN LUBRIFIANT. LA TECHNOLOGIE EN MOUVEMENT.

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EXTRAORDINAIRE : INSIGHT FAIT ÉQUIPE AVEC CASTROL SUR MARS

Le module d’atterrissage InSight dans la configuration de la surface de Mars. L’image est une gracieuseté de NASA/JPL-CALTECH/LOCKHEED MARTIN
La dernière mission de la NASA a atterri sur Mars le 26 novembre 2018. Ses instruments de précision effectuent le premier examen approfondi de la planète rouge. Pour assurer le bon fonctionnement de toutes ces pièces de haute technologie dans l’espace extra-atmosphérique, la NASA se tourne une fois de plus vers la gamme de lubrifiants spécialisés de Castrol

 

Les produits Castrol lubrifient les voitures et les moteurs sur Terre depuis des décennies. Mais un fait moins connu, c’est qu’ils graissent les mécanismes des projets spatiaux de la NASA depuis les années 60. Dans sa quête d’exploration du système solaire, la NASA s’est tournée vers la gamme Braycote de Castrol pour les missions lunaires Apollo, le télescope spatial Hubble, de nombreux satellites, la Station spatiale internationale, les rovers martiens précédents, notamment Curiosity qui y a posé le pied en 2012, et la majorité des combinaisons spatiales des astronautes.

Aujourd’hui, la NASA compte une fois de plus sur Castrol pour soutenir sa toute dernière mission sur la planète rouge. Le module d’atterrissage InSight voyageant sur Mars a décollé de Californie le 5 mai et a commencé son voyage de 485 millions de kilomètres (301 millions de milles) vers son site d’atterrissage sur une plaine de lave non décrite sur l’équateur martien, appelée Elysium Planitia. Les produits Castrol maintiennent les instruments scientifiques en mouvement comme ils le devraient dans un environnement où toute défaillance technique peut entraîner l’interruption de la mission.

Les lubrifiants Castrol sont utilisés dans les programmes et les équipements de la NASA depuis les années 60

Que fait cette mission?

La mission InSight envoie un explorateur robotique sur Mars pour étudier « l’espace intérieur » de la planète : sa croûte, son manteau et son noyau. En étudiant la structure intérieure et la géologie, la NASA cherche des réponses à des questions clés sur la formation des planètes rocheuses dans notre système solaire intérieur, il y a plus de quatre milliards d’années.

 

LE SAVIEZ-VOUS?

 

InSight : le nom de la mission est une abréviation d’Interior Exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport (Exploration intérieure utilisant des enquêtes sismiques, la géodésie et le transport de chaleur)

 

La technologie de pointe du module d’atterrissage permettra à la NASA d’étudier ce qui se passe sous la surface. Elle cherchera des « empreintes digitales » des processus qui ont formé les planètes dites terrestres : Mercure, Vénus, Terre et Mars.

 

L’équipement hautement technologique du module d’atterrissage mesure  la taille, la structure et la température de l’intérieur de Mars. Il mesure également l’activité tectonique de Mars au courant de la journée. Le module d’atterrissage mesure la puissance et la fréquence de l’activité sismique interne, appelée « séismes de Mars », et la fréquence à laquelle les météorites touchent la surface de la planète.

 

Que recherche-t-on dans un lubrifiant spatial?

Une gravité plus faible, des températures extrêmes et l’incapacité des humains à simplement aller « réparer » une pièce défectueuse font de Mars un environnement hostile pour un lubrifiant, c’est le moins qu’on puisse dire. Chaque produit Castrol doit être adapté à l’application, à l’environnement et à la durée de la tâche en question. Et pour les missions de la NASA, les produits Castrol doivent être particulièrement robustes.

Keith Campbell, directeur du développement des affaires chez Castrol, connaît bien les défis que l’espace pose pour les fabricants de lubrifiants, puisqu’il a travaillé avec la NASA sur certaines de leurs missions. « Ce n’est pas comme si on pouvait ramener l’équipement et faire l’entretien, » dit Campbell, « alors la NASA veut utiliser un lubrifiant qui va assurément fonctionner. » 

 

Toujours en exploration 14 ans plus tard…

 

Les produits Castrol ont été utilisés dans plusieurs missions sur Mars. En fait, un rover, Mars Opportunity, est toujours en exploration autour de la planète après 14 ans. Il n’a été conçu que pour une mission de 90 jours, mais il a maintenant voyagé plus loin que tout autre objet artificiel sur une surface autre que la Terre.

 

Chaque fois que des pièces métalliques se frottent les unes contre les autres, elles créent de l’usure, ce qui peut entraîner la dégradation des composants et, éventuellement, leur arrêt complet. L’éloignement de Mars signifie que la durabilité est essentielle lorsqu’il s’agit de choisir un lubrifiant pour une mission.

 

Les variations de température importantes sur Mars posent également des complications; les lubrifiants Castrol doivent fonctionner à des températures extrêmes. Il est essentiel que les lubrifiants limitent le dégazage, ou l’émission de vapeurs, lorsque les températures changent. Les vapeurs peuvent entraîner la perte de toute l’huile contenue dans le lubrifiant, ce qui réduit les performances, et la formation de condensation sur les surfaces proches, ce qui peut entraîner la contamination des instruments sensibles ou de l’environnement.

La fusée Atlas-V avec le vaisseau spatial InSight de la NASA à bord, le vendredi 4 mai 2018, à la base aérienne de Vandenberg en Californie. L’image est une gracieuseté de NASA/BILL INGALLS

Une première pour la Californie

 

Mars InSight est la première mission à partir de la base aérienne de Vandenberg en Californie. La plupart des missions spatiales partent du Centre spatial Kennedy de la NASA en Floride et se dirigent vers l’est. Cela est dû au fait que le lancement vers l’est ajoute l’élan de la rotation de la Terre vers l’est à la poussée de lancement. Mais la fusée InSight est assez puissante pour se déplacer vers le sud à partir de la Californie, et la base de Vandenberg était plus disponible pour la fenêtre de lancement cette année.

Campbell compare le processus de « dégazage » à « une boîte de peinture qui se dessèche si le couvercle n’est pas bien fermé. La même chose peut se produire dans l’espace, car il s’agit d’un vide. » Si le dégazage se produit dans l’espace, les lubrifiants peuvent se dessécher et ne pas faire leur travail aussi efficacement.

 

« Nous définissons un bon lubrifiant dans l’espace par sa capacité de travailler à des températures très, très froides et par sa capacité de travailler également dans des conditions plus chaudes, et de produire un minimum de dégazage à des températures plus chaudes », explique M. Campbell.

 

Mais les défis soulevés par l’exploitation dans l’espace ne se limitent pas à la gestion des fluctuations de température. Les lubrifiants doivent être non réactifs lorsqu’ils entrent en contact avec des propergols, des gaz et d’autres produits chimiques, explique M. Campbell. Ces lubrifiants ne se dégradent pas du tout lorsqu’ils sont confrontés aux rigoureuses conditions de l’espace.

 

« Avec nos produits, nous avons la meilleure combinaison de performance à basse température et de dégazage faible », dit Campbell. « Et c’est ce qui nous donne un avantage concurrentiel. »

Mars InSight - Comment cela fonctionne

Le module d’atterrissage Mars Insight est équipé d’équipements scientifiques de pointe pour mener à bien ses recherches. Le module d’atterrissage est rempli d’appareils avec des pièces mobiles, y compris des roulements, des glissières linéaires et des engrenages. Les produits Castrol permettent à ces composants de continuer à fonctionner dans l’environnement hostile de Mars.

  • Mesurer le pouls de Mars : le sismomètre

Le sismomètre d’InSight, SEIS (ou Seismic Experiment for Interior Structure), est un instrument en forme de champignon qui repose sur la surface de la planète. Il est conçu pour prendre le « pouls » de Mars, en mesurant les vibrations sismiques, des tremblements de terre aux attaques de météorites. Le but est de mieux comprendre ce qui se passe sous la surface. Le SEIS est également équipé de capteurs pour mesurer le vent, la pression, la température et les champs magnétiques. La NASA espère utiliser les mesures du SEIS pour en apprendre davantage sur le matériau qui a formé les premières planètes rocheuses du système solaire. Il pourrait même découvrir s’il y a de l’eau liquide là-bas.

Les lubrifiants Castrol Braycote maintiennent les différentes pièces du module d’atterrissage InSight de la NASA en mouvement sur Mars
  • Prendre la température de Mars : la sonde du flux de chaleur et des propriétés physiques

La sonde du flux thermique et des propriétés physiques, ou HP3, est une « taupe » qui creusera un tunnel jusqu’à cinq mètres (16 pieds) sous la surface. Elle ira davantage dans les profondeurs de Mars que tout autre appareil précédent pour mesurer la chaleur provenant du centre de la planète et la quantité de chaleur qui s’écoule vers ses couches extérieures. Les mesures aideront la NASA à déterminer si Mars a été formée à partir du même matériau que la Terre et la Lune, et pourraient permettre de mieux comprendre comment la planète elle-même a été formée.

  • Le levage de charges lourdes : le bras robotisé

Le module d’atterrissage n’a pas d’équipage pour amener son équipement à la surface de Mars. InSight utilisera donc son bras de déploiement d’instruments pour décharger le SEIS et la taupe. À 2,4 mètres (7,8 pieds), le bras possède quatre moteurs pour articuler les joints de l’épaule, du coude et du poignet. Une caméra montée sur le bras aidera les scientifiques de la NASA à voir ce qu’ils font. Le bras est également muni d’un grappin à cinq doigts mécaniques pour saisir chaque pièce de quincaillerie.