Les prochaines générations d’engins spatiaux pourraient bien s’inspirer de l’origami

Les lanceurs spatiaux sont soumis à de fortes sollicitations durant l’atterrissage. La force d’impact que les fusées subissent quand ils doivent atterrir est en effet colossale et les ingénieurs doivent concevoir pour cela un système capable d’y résister.

Une équipe de chercheurs issus de l’Université de Washington ont travaillé sur ce problème et pensent avoir mis le doigt sur un nouveau type de matériau inspiré de l’origami, l’art de plier du papier. Cette nouvelle solution structurelle serait capable d’absorber le choc et par là même d’atténuer les forces qui agissent sur les lanceurs à l’atterrissage.

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Les résultats de l’étude du professeur Jinkyu Yang et de son équipe, qui appartiennent à l’université de Washington, ont été publiés dans la revue Science Advances parue le 24 mai dernier.

Des métamatériaux aux propriétés mécaniques uniques

Les métamatériaux sont constitués d’un assemblage de cellules unitaires qui se répètent sur toute la structure, un peu à l’image des blocs de construction du Lego.

En se penchant sur la conception de la cellule unitaire, les chercheurs se sont inspirés de l’origami. En effet, en introduisant des plis dans la structure d’un matériau plat, ils ont obtenu un matériau présentant différents niveaux de rigidité lorsqu’il se plie ou se déplie.

Ainsi, un choc émis à un bout de structure n’est pas ressenti à l’autre bout de la chaîne. Ce qui lui confère une capacité d’absorption très élevée face aux chocs et aux sollicitations qu’elle reçoit. À l’équilibre, la structure va retrouver sa forme initiale.

Les applications d’une telle technique sont nombreuses, depuis la conception structurelle des engins spatiaux, en passant par des voitures capables d’absorber le choc des accidents, jusqu’aux immeubles antisismiques.

Pour un cycle de réutilisation rallongé des engins spatiaux

La question de la réutilisation des lanceurs spatiaux prend une place plus prépondérante dans la stratégie de conception des constructeurs. En effet, une des limites que présentent les lanceurs réside dans le coût prohibitif de leur fabrication en raison de leur conception et des matériaux avec lesquels ils sont construits.

Les ingénieurs le savent très bien, ces engins sont très sollicités durant la phase d’atterrissage. Et malgré les avancées dont les fusées de SpaceX sont actuellement dotées, leur permettant d’être réutilisées, l’utilisation de cette nouvelle solution matérielle pourrait encore les améliorer.