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.
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.
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.
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. »
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.
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. »
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.
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.
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 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.