Les poussières lunaires stimulent l’imagination de trois élèves de Mines Nancy

Etudiants au sein de l’école d’ingénieurs Mines Nancy, Clément Sagette, Charles Chou et Rafael Maurin ont imaginé une solution baptisée « Stardust lashes » capable de protéger les capteurs des robots et autres rovers des poussières lunaires extrêmement abrasives. Sans traverser l'espace, leur technologie pourrait préserver et nettoyer tout type de capteur en milieu hostile.

Stimuler l’esprit d’entreprendre des étudiants peut permettre, littéralement, de décrocher la lune. Alors que le CNES (Centre national d’études spatiales) organise son 5^ème marathon international de l’innovation ActInSpace, les 18 et 19 novembre prochain, retour sur un projet d’élèves ingénieurs à Mines Nancy qui a défrayé la chronique ces derniers mois.

Dénommé « Stardust lashes », il a germé dans l’esprit de trois élèves, Clément Sagette, Charles Chou et Rafael Maurin, dans le cadre du parcours « entrepreneuriat » lancé il y a un an par Mines Nancy pour ses étudiants de deuxième année. Le fondement du projet du trio se trouve dans la participation au Space Hack Luxembourg 2021, un marathon de l’innovation, ou « hackathon ». L’objectif pour les 46 compétiteurs issus de 9 pays différents consistait à envisager en 24 heures chrono des technologies facilitant la colonisation de la lune à l’horizon 2040.

Les étudiants nancéiens imaginent alors une solution capable de protéger et d’auto-nettoyer les capteurs (lasers, radars, spectromètres) installés sur les machines d’exploration lunaire. Et ils remportent le premier prix.

 

 

Le phénomène est méconnu du grand public : la surface de notre satellite naturel est recouverte sur une épaisseur de 3 à 20 mètres d’une couche de poussière très abrasive. Alors que les poussières terrestres s’arrondissent et s’érodent avec le temps, celles sur la lune restent extrêmement tranchantes. « Les différentes missions Apollo des années 1960 et 1970 en ont fait l’expérience. On peut voir les effets de ces particules sur les combinaisons des astronautes. De même, le robot envoyé en 2019 sur la lune par l’agence spatiale chinoise a dû composer avec ces poussières », éclaire Charles Chou.

Omniprésentes en suspension, ces dernières peuvent percer des combinaisons spatiales, créer de la corrosion et s’infiltrer dans les pièces mécaniques. Leur inhalation peut provoquer chez l’homme de simples irritations temporaires jusqu’à des maladies ressemblant à la silicose du mineur. « Nous nous sommes interrogés : Quel milieu terrestre ressemble le plus au milieu lunaire ? Nous avons pensé au désert. Ensuite, nous nous sommes demandés : Quel animal semble le mieux adapté à cet environnement ? La réponse est venue spontanément, le dromadaire. Grâce à sa double rangée de cils, ce mammifère est capable de voir même en pleine tempête de sable », explique l’étudiant. Cette adaptation de l’espèce à son milieu a donné son nom au projet, « Stardust lashes », littéralement « cils de poussière d’étoile ».

 

Grille de nanotubes de carbone

À partir de ces observations, les étudiants ingénieurs, tous trois âgés de 23 ans, ont imaginé une grille composée de nanotubes de carbone, un matériau à la fois robuste et léger. Ils y ont associé des canons à électrons capables de pulvériser la poussière qui, en raison de ses propriétés électromagnétiques, s’accumuleraient sur les grilles et finiraient par occulter les capteurs. « Les deux technologies existaient séparément, l’innovation réside dans leur combinaison », détaille Charles Chou.

 

 

Le premier prix du Space Hack a donné au trio l’opportunité de creuser cette association de technologies en collaborant sur un prototype avec une équipe spécialisée de l’Agence spatiale européenne (Esa). « Nous nous sommes donnés à fond sur ce sujet pointu. Nous avons appris à travailler en environnement contraint, à gérer la pression, à supporter la fatigue », détaille Charles Chou. Leur innovation pourrait connaître des applications terrestres pour protéger et nettoyer tout type de capteur installé en milieu hostile, en agriculture, en construction, extraction de minerai, etc. Si leurs parcours ont divergé en troisième année de Mines Nancy, mettant en suspens la concrétisation de Stardust lashes, Clément Sagette, Charles Chou et Rafael Maurin ne s’interdisent pas d’y revenir ultérieurement.