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PLUS QU’UN LUBRIFIANT. LA TECHNOLOGIE EN MOUVEMENT.

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LA TÊTE DANS LES ÉTOILES : CASTROL RETOURNE SUR MARS AVEC INSIGHT

La sonde spatiale InSight en configuration pour la surface de Mars Image reproduite avec l’aimable autorisation de NASA/JPL-CALTECH/LOCKHEED MARTIN
La dernière mission de la NASA s’est posée sur Mars le 26 novembre 2018. Ses instruments de précision ont réalisé la première analyse approfondie de la planète rouge. Pour assurer le bon fonctionnement de toutes ces pièces de haute technologie dans l’espace lointain, la NASA a de nouveau choisi la gamme de lubrifiants spécialisés de Castrol

 

Les produits Castrol lubrifient les voitures et les moteurs sur la Terre depuis plusieurs décennies. Ce que l’on sait moins, c’est qu’ils lubrifient également les mécanismes des projets spatiaux de la NASA depuis les années 1960. Dans le cadre de son exploration du système solaire, la NASA a choisi d’utiliser la gamme Braycote de Castrol pour ses missions lunaires Apollo, le télescope spatial Hubble, de nombreux satellites, la station spatiale internationale, les précédentes astromobiles sur Mars, notamment Curiosity qui s’est posée en 2012, et la majorité des combinaisons des astronautes.

Aujourd’hui, la NASA fait de nouveau confiance à Castrol pour accompagner sa dernière mission sur la planète rouge. La sonde Mars InSight a été lancée depuis la Californie le 5 mai et a débuté son voyage de 485 millions de kilomètres (ou 301 millions de miles) vers son site de destination, une plaine de lave non décrite sur l’équateur martien, appelée Elysium Planitia. Les produits Castrol permettent aux instruments scientifiques de continuer à fonctionner comme prévu dans un environnement dans lequel toute défaillance technique peut entraîner la fin de la mission.

Les lubrifiants Castrol sont utilisés dans les programmes et les équipements de la NASA depuis les années 1960

Quel est le but de cette mission ?

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

 

LE SAVIEZ-VOUS ?

 

InSight : le nom de la mission signifie Interior Exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport (exploration interne par les sondages sismiques, la géodésie et les flux thermiques).

 

La technologie de pointe de la sonde va permettre à la NASA d’étudier ce qui se passe sous la surface de la planète. Les instruments chercheront des « empreintes digitales » des processus qui ont formé ce que l’on appelle les planètes terrestres : Mercure, Vénus, la Terre et Mars.

 

Les équipements haute technologie de la sonde mesurent  la taille, la structure et la température internes de Mars. Ils mesurent également l’activité tectonique actuelle de Mars. La sonde évalue la puissance et la fréquence de l’activité sismique interne, que l’on qualifie de « tremblements de Mars », et la fréquence des impacts de météorites sur la surface de la planète.

 

Qu’attend-on d’un lubrifiant spatial ?

Une gravité plus faible, des températures extrêmes et l’impossibilité pour les humains de simplement « aller réparer » une pièce défectueuse : tout cela fait de Mars un environnement pour le moins hostile pour un lubrifiant. Chaque produit Castrol doit être adapté à l’application, l’environnement et la durée de la tâche concernée. De plus, pour les missions de la NASA, les produits Castrol se doivent d’être particulièrement robustes.

Keith Campbell, responsable du développement commercial chez Castrol, connaît bien les défis que représente l’espace pour les fabricants de lubrifiants, car il a collaboré avec la NASA pour certaines de leurs missions. « Ce n’est pas comme si vous pouviez emporter du matériel et faire l’entretien », déclare K. Campbell. « La NASA souhaite donc utiliser un lubrifiant dont elle sait qu’il va fonctionner. » 

 

Toujours en service, 14 ans plus tard…

 

Castrol a été utilisé sur les précédentes missions sur Mars. En fait, l’une des astromobiles, Opportunity, explore toujours la planète, 14 ans plus tard. À l’origine, elle avait été conçue pour une mission de 90 jours, mais c’est désormais l’objet fabriqué par l’homme qui a parcouru la plus grande distance sur une surface autre que la Terre.

 

Dès que des pièces métalliques entrent en contact, cela provoque de l’usure, ce qui peut entraîner une dégradation des composants et, au bout du compte, une défaillance complète. L’éloignement de Mars signifie que la longévité est un critère essentiel lors du choix d’un lubrifiant pour une mission.

 

La large plage de températures existant sur Mars entraîne également des complications : les lubrifiants de Castrol doivent pouvoir fonctionner dans des conditions extrêmes. Il est d’une importance cruciale que les lubrifiants limitent le « dégazage » – ou l’émission de vapeurs – lors des variations de température. Les vapeurs peuvent entraîner la perte de toute l’huile du lubrifiant, ce qui peut dégrader ses performances et former de la condensation sur les surfaces à proximité et une contamination potentielle des instruments sensibles ou de l’environnement proche.

La fusée Atlas V, avec la sonde spatiale InSight de la NASA à son bord, le vendredi 4 mai 2018, sur la base aérienne de Vandenberg en Californie. Image reproduite avec l’aimable autorisation de NASA/BILL INGALLS

Une première pour la Californie

 

Mars InSight est la première mission à être lancée depuis la base aérienne de Vandenberg en Californie. La plupart des missions spatiales partent du Centre spatial Kennedy de la NASA, en Floride, et volent vers l’Est. En effet, les lancements vers l’Est bénéficient de l’élan de la rotation vers l’Est de la Terre pour donner au véhicule sa propre poussée. Cependant, la fusée d’InSight est suffisamment robuste pour voyager en direction du Sud depuis la Californie, et la base aérienne de Vandenberg disposait cette année d’une plus grande disponibilité pendant la fenêtre de lancement.

K. Campbell compare le processus de « dégazage » à « un pot de peinture qui sèche si le couvercle n’est pas correctement fermé. La même chose peut se produire dans l’espace, car il est constitué de vide. » Si le dégazage se produit dans l’espace, les lubrifiants peuvent se dessécher et ne fonctionneront pas efficacement.

 

« Un bon lubrifiant dans l’espace se caractérise par sa capacité à agir à très, très basse température, mais également sa capacité à fonctionner dans des conditions plus chaudes, et à produire un dégazage minimal à température plus élevée », indique K. Campbell.

 

Mais les défis présentés par une utilisation dans l’espace ne se limitent pas à la gestion des fluctuations de température. Les lubrifiants ne doivent pas être réactifs lorsqu’ils entrent en contact avec les propergols, les gaz et les autres produits chimiques, déclare K. Campbell. Ces lubrifiants ne peuvent pas du tout se dégrader lorsqu’ils sont exposés aux éléments hostiles de l’espace.

 

« Avec nos produits, nous disposons de la meilleure combinaison de performances basse température et de faible dégazage », déclare K. Campbell. « Et c’est ce qui nous donne un avantage concurrentiel. »

La sonde spatiale Mars InSight : comment elle fonctionne

La sonde Mars Insight intègre des équipements scientifiques de pointe pour effectuer ses recherches. La sonde est dotée de systèmes possédant des pièces mobiles, notamment des roulements, des glissières linéaires et des engrenages. Les produits Castrol permettent à ces composants de fonctionner dans l’environnement hostile de Mars.

  • Pour prendre le pouls de Mars : le sismomètre

Le sismomètre d’InSight, SEIS (Seismic Experiment for Interior Structure, expérience sismique pour la structure interne), 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 Mars » aux impacts de météorites. L’objectif est de recueillir des informations sur ce qui se passe sous la surface. Le SEIS est également équipé de capteurs qui mesurent le vent, la pression, la température et les champs magnétiques. La NASA espère utiliser les mesures du SEIS pour en savoir plus sur le matériau à l’origine de la formation des planètes rocheuses du système solaire. Le SEIS pourrait même découvrir s’il existe de l’eau liquide sur Mars.

Les lubrifiants Castrol Braycote permettent aux différentes pièces de la sonde InSight de la NASA de continuer à fonctionner sur Mars
  • Pour prendre la température de Mars : la sonde de flux thermique et de propriétés physiques

La sonde de flux thermique et de propriétés physiques, ou HP3, est une « taupe » qui va creuser un tunnel d’une profondeur de 5 mètres (16 pieds) sous la surface. Elle va s’enfoncer dans Mars plus profondément que tous les engins précédents pour mesurer la chaleur générée par le centre de la planète et la quantité de chaleur qui se diffuse vers les couches externes. Ces mesures aideront la NASA à déterminer si Mars s’est formée à partir du même matériau que la Terre et la Lune, et pourront donner des informations sur la façon dont la planète elle-même s’est formée.

  • Pour les opérations de levage : le bras robotisé

La sonde ne dispose pas d’un équipage pour transporter ses équipements sur la surface de Mars. InSight va donc utiliser son bras de déploiement des instruments pour décharger le SEIS et la taupe. À 2,4 mètres (7,8 pieds), le bras possède quatre moteurs qui commandent les articulations de l’épaule, du coude et du poignet. Une caméra fixée sur le bras va aider les scientifiques de la NASA à voir ce qu’ils font. Le bras dispose également d’un grappin doté de cinq doigts mécaniques qui peuvent saisir tous les équipements.