RECHERCHE : Un nouveau carburant gélifié pourrait faciliter le pilotage des fusées et satellites
Un gel à base de kérosène mis au point par des chercheurs de l’Université Concordia pourrait faciliter le stockage et l’utilisation des carburants destinés aux fusées et satellites.
Le nouveau gel consiste en un assemblage de kérosène, de lécithine – une substance combustible d’origine naturelle – et d’une faible quantité de chlorure de calcium. Selon les chercheurs, ce produit répond à un défi de longue date dans le domaine de la propulsion spatiale : maintenir la stabilité du carburant pendant qu’il est entreposé tout en lui permettant de circuler efficacement lorsqu’il alimente les moteurs.
Les carburants liquides peuvent se déplacer à l’intérieur des réservoirs, ce qui complique le pilotage des engins spatiaux. À l’inverse, les carburants gélifiés conventionnels peuvent être difficiles à pomper et à pulvériser dans les moteurs. La nouvelle formulation a été conçue pour résoudre ces deux difficultés.
On a vérifié comment le gel répond à différentes pressions et températures ainsi qu’aux variations de composition chimique. On a ainsi constaté que l’application d’une pression croissante sur le produit en diminue de 100 fois la viscosité. Le gel circule donc plus aisément dans les conditions nécessaires à l’injection de carburant. Au repos, en revanche, il se comporte comme un solide souple, ce qui pourrait réduire les déplacements inopinés ou les fuites de carburant.
Les échantillons sont également demeurés stables pendant plus d’un an dans des contenants scellés, aucune séparation n’ayant été observée.
Ces travaux ont permis de dégager un portrait précis du comportement du gel dans différentes conditions et d’isoler les propriétés recherchées pour le stockage et l’utilisation fiables du carburant. Le gel étant transparent, il pourrait également être plus facile d’en étudier le déplacement et la combustion.
L’équipe est d’avis que ses travaux constituent une avancée prometteuse, mais que des tests dans de véritables systèmes de propulsion seront nécessaires afin d’évaluer la performance du carburant en contexte de vol spatial.
Cette étude a été réalisée par le chercheur Pranay Mudaliar et Jerin John, professeur agrégé au Département de génie mécanique, industriel et aérospatial. Elle a été publiée dans la revue Langmuir.
Cette étude a bénéficié du soutien financier du Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada.
Lisez l’article : « Rheology and Thermal Characterization of Lecithin-Based Kerosene Gels for In-Space Propulsion ».