Dans le cadre de la mission TEXUS-41, une fusée à décollé le 2 décembre dernier d'Esrange, au nord de la Suède. Au cours du vol balistique, qui a atteint une hauteur de 250 Km, ont régné 6 minutes d'apésanteur. A bord, une experimentation en science des matériaux, qui avait été préparée par des simulations sur ordinateur dans le laboratoire des cristaux de l'université d'Erlangen, a été mené.

La solidification de matériaux en fusion est le principe de base de procédés de production industrielle de cristaux optiques et semi-conducteurs. C'est au moment de la solidification que se trouve le point de départ de la formation de la structure interne du matériau. C'est ce même processus qui en fixe les caractéristiques.

Sur terre, la solidification est sans cesse influencée par des courants difficilement contrôlables. En apesanteur, il est au contraire beaucoup plus facile d'en définir les conditions et ainsi d'établir un lien entre ces conditions et les caractéristiques du matériau. Les experiences en apesanteur permettent ensuite de mieux prevoir des processus techniques dans des conditions normales.

Dans le cadre de la mission spatiale TEXUS-41, l'influence des courants sur le comportement de la solidification des alliages d'aluminium fait l'objet des analyses. Pour ce faire, l'alliage a ete solidifie en apesanteur a Cologne, dans le four ARTEX + construit par l'agence spatiale allemande. La particularite de ce four et l'utilisation d'un creuset a base d'aerogel qui de part sa transparence permet de detecter visuellement le passage de l'etat liquide a l'etat solide pendant le processus de solidification. Pendant la solidification en apesanteur, les chercheurs ont activé un champ magnétique tournant autour de l'axe longitudinal de l'echantillon cylindrique. Ce champ magnétique permet de produire des courants bien définis et d'en analyser les conséquences sur la structure interne du matériau.

Le laboratoire des cristaux d'Erlangen a établi pour cette experimentation dans l'espace un modèle sur ordinateur du four ARTEX + a l'aide du Software CrysVUn. Ce modèle a permis de planifier dans les moindres détails le déroulement du processus et ainsi de définir les paramètres de l'experience comme par exemple la force du champ magnétique. Les chercheurs ne pourront cependant vérifier la justesse de leurs pronostics que dans plusieurs mois, lorsque les résultats de la mission spatiale apparaitront.

TEXUS-41 a bénéficié du soutien de l'agence spatiale europeenne ESA et de l'agence spatiale allemande DLR.

Contacts :
- Dr. Jochen Friedrich - Frauenhofer Institut - tel : +49 (0) 9131/761269 - email : jochen@iisb.frauenhofer.de - Prof. Dr. Dr. h.c. Georg Muller - Lehrstuhl fur Werkstoffe der Elektrotechnik, Friedrich Alexander Universitat Erlangen Nurnberg - tel : +49 (0) 9131 8527636 - email : georg.mueller@ww.uni-erlangen.de
Sources : Pressestelle, Friedrich-Alexander-Universitat Erlangen Nurnberg
Rédacteur : Simone Gautier (CCUFB)