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Des capteurs mis au point pour l'espace trouvent des applications au sol

Des scientifiques de l'Agence spatiale européenne (ESA) ont annoncé que des détecteurs miniaturisés de gaz en céramique ont trouvé un nouveau marché, mais pas dans l'espace. Ces capteurs ont été conçus pour mesurer le taux d'oxygène lors de la pénétration dans l'atmosphère des...

Des scientifiques de l'Agence spatiale européenne (ESA) ont annoncé que des détecteurs miniaturisés de gaz en céramique ont trouvé un nouveau marché, mais pas dans l'espace. Ces capteurs ont été conçus pour mesurer le taux d'oxygène lors de la pénétration dans l'atmosphère des vaisseaux spatiaux. Cependant, un groupe d'experts en technologie spatiale a montré qu'ils peuvent aussi servir à améliorer le contrôle de la combustion dans les chaudières, ainsi que les appareils de mesure de la respiration (en médecine) et la sécurité de la fabrication des piles à combustible. L'IRS (Institute of Space Systems) de l'université de Stuttgart en Allemagne a commencé il y a 15 ans à développer des détecteurs spéciaux de gaz, en céramique. Ils ont permis de mesurer la répartition de l'oxygène dans les souffleries à plasma, utilisées pour tester les matériaux destinés aux boucliers thermiques pour la rentrée dans l'atmosphère des vaisseaux spatiaux, dans des conditions extrêmes. «Les capteurs disponibles à l'époque ne convenaient pas pour l'espace car ils étaient encombrants, lourds et nécessitaient une forte puissance de chauffage», déclare Rainer Baumann, un chercheur de l'université technique de Dresde (TU Dresden), qui a participé au projet de fabrication des capteurs miniatures. «Nous avons donc conçu un nouveau type de capteurs miniaturisés, pour mesurer depuis le véhicule spatial les conditions de rentrée dans l'atmosphère. Ils devaient être très petits, et capables de mesurer la quantité d'oxygène à haute altitude et pendant la rentrée.» Bien qu'elle ait été conçue pour l'espace, cette technologie de détecteur de gaz peut être utilisée ailleurs, comme l'a montré une série de présentations menées par le programme TTPO (Technology Transfer) de l'ESA et MST, son partenaire de réseau de transfert de technologie. Ce concept a incité les scientifiques de l'IRS à passer à l'action, et les a encouragé à développer davantage le détecteur et à promouvoir son utilisation au sol et dans l'espace, dans le domaine de l'analyse des gaz. M. Baumann souligne: «Il s'est révélé très facile de trouver des usages au sol pour ces détecteurs miniaturisés. Ils réagissent très rapidement, ce qui est utile dans bien des cas où nous devons mesurer les conditions ambiantes sur Terre.» Le chercheur expose également les avantages de ce détecteur pour surveiller la respiration chez l'homme: «Ce détecteur permet de surveiller l'oxygène, le dioxyde de carbone et la ventilation respiratoire, et donne immédiatement des résultats [...] ce qui est impossible avec les systèmes (conventionnels)». Les détecteurs miniaturisés peuvent aussi être utilisés pour surveiller les gaz rejetés par les systèmes de chauffage domestiques ou industriels. «Ce détecteur fonctionne très bien avec des gaz combustibles, et peut servir à régler les brûleurs dans les centrales industrielles et les chaudières domestiques», poursuit le chercheur de la TU. «Il peut réduire les émissions de gaz qui nuisent à l'environnement et, en s'assurant que le système de chauffage fonctionne au mieux, peut aussi diminuer de 10 à 15% la consommation de combustible.» En matière de sécurité, les détecteurs peuvent repérer les fuites d'hydrogène dans les installations industrielles, par exemple celles qui fabriquent des piles à combustible. «Le transfert de technologies ne se fait pas dans un seul sens», souligne Frank M. Salzgeber, directeur du TTPO. «Nous verrons certainement d'autres technologies retourner dans l'espace.» Dans un document connexe, les experts déclarent que les détecteurs miniaturisés servent également à mesurer les gaz hors de la Station spatiale internationale (l'ISS), dans l'unité FIPEX (Flux (Phi) Probe Experiment - Time resolved Measurement of Atomic Oxygen).

Pays

Allemagne

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