L’expertise des LNC en matière de sciences des matériaux, de radiobiologie et d’analyse post-irradiation sera mise à profit pour produire des nanomatériaux résistants et légers permettant des voyages spatiaux plus sécuritaires
Chalk River, Ontario – 16 mai 2023 – Les Laboratoires Nucléaires Canadiens (LNC), le principal laboratoire de sciences et de technologies nucléaires du Canada, ont le plaisir d’annoncer qu’ils ont signé un accord de contribution avec l’Agence spatiale canadienne (ASC) en vue de mettre au point et de tester de nouveaux matériaux polyvalents susceptibles d’améliorer la sécurité et la viabilité des voyages spatiaux de longue durée. Financé dans le cadre du Programme de développement des technologies spatiales (PDTS) de l’ASC [22STDPQ08], ce projet d’un million de dollars contribuera aux efforts continus du Canada en faveur de l’exploration spatiale en faisant progresser le développement de matériaux capables de résister aux conditions extrêmes de l’espace, tout en protégeant en toute sécurité le personnel et l’équipement des engins spatiaux.
L’espace extra-atmosphérique est un environnement incroyablement dangereux, qui nécessite l’utilisation de matériaux non seulement légers, mais aussi capables de supporter des conditions difficiles, telles que des températures extrêmes, tout en offrant une protection contre les radiations et d’excellentes propriétés mécaniques. Ces dernières années, les LNC ont mené des recherches sur les matériaux nanocomposites dans des environnements irradiés, en collaboration avec le Conseil national de la recherche du Canada. L’initiative du PDTS vise à explorer de nouvelles approches pour améliorer les caractéristiques de ces nanomatériaux et les rendre aptes à des applications spatiales.
« Ce projet nécessite une expertise dans de nombreuses disciplines différentes, notamment les sciences des matériaux, la gestion des matières radioactives, l’analyse post-irradiation et la radiobiologie, et les LNC sont l’un des seuls endroits au Canada à disposer des ressources nécessaires pour mener à bien cette recherche », a commenté Jeff Griffin, vice-président des sciences et de la technologie des LNC. « Nous disposons d’une équipe multidisciplinaire d’experts et des équipements et installations nécessaires pour concevoir et tester ces matériaux, et pour évaluer leur fonctionnalité, leur durabilité et leurs performances dans ces types d’environnements extrêmes. Dans l’ensemble, c’est un projet incroyablement excitant, sachant que notre travail pourrait aider à protéger les astronautes canadiens et jouer un rôle dans les futures missions spatiales ».
Les matériaux nanotubes proposés pour l’étude comprennent des éléments de faible masse qui répondent aux contraintes de poids des expéditions spatiales, ainsi que des éléments tactiques et des configurations qui atténuent l’impact des rayons cosmiques galactiques (GCR) et des événements de particules solaires (SPE), qui sont les deux principales sources de rayons dans l’espace, ainsi que les rayons secondaires générés par l’interaction de ces sources de rayons avec les matériaux présents dans les engins spatiaux, tels que les neutrons et les rayons gamma. Les nouveaux matériaux devraient également posséder des caractéristiques électromagnétiques uniques qui pourraient potentiellement servir de protection pour les équipements électroniques installés à bord du navire. Dans l’ensemble, le projet prévoit que les LNC effectuent une modélisation afin d’optimiser ces nanomatériaux pour leurs différentes performances de blindage, ainsi que des tests approfondis et rigoureux de leurs propriétés avant et après l’irradiation, et enfin, la détermination expérimentale de leur efficacité en matière de blindage.
« L’objectif de ce projet est de développer des matériaux ayant non seulement des propriétés de protection contre les rayonnements, mais aussi une bonne résistance mécanique, une résistance à l’oxydation, une stabilité thermique à haute température et, bien sûr, un faible poids. Lorsque toutes ces caractéristiques sont réunies, ces matériaux sont idéaux pour permettre une exploration spatiale plus sûre et plus efficace », a déclaré Zahra Yamani, chercheuse à la section de physique appliquée des LNC. « Nous utiliserons une approche systématique combinant la modélisation et l’expérimentation pour étudier leur applicabilité ».
Ce projet intervient alors que l’intérêt du public pour les voyages dans l’espace ne cesse de croître au Canada et que le pays participe de plus en plus à des collaborations internationales visant à faire progresser l’exploration spatiale. Entre autres projets, le Canada développe un système robotique autonome, connu sous le nom de Canadarm3, qui sera utilisé pour entretenir la Lunar Gateway de la NASA, une station spatiale en orbite lunaire. Il vient également d’être annoncé que l’astronaute de l’ASC Jeremy Hansen sera l’un des quatre astronautes qui s’apprêtent à voler autour de la lune l’année prochaine dans le cadre du programme Artemis dirigé par la NASA, une collaboration internationale conçue pour envoyer des humains plus loin que jamais dans l’espace, y compris vers des destinations lointaines telles que Mars. Cet élan et cet intérêt croissants pour l’exploration spatiale sont de bonnes nouvelles pour les LNC, dont les travaux sont de plus en plus utilisés pour soutenir la recherche liée aux voyages dans l’espace.
Ce travail comprend un projet dans le cadre du programme NTIF (New Technology Initiatives Funding) des LNC qui a examiné les effets systématiques des rayonnements gamma, proton et neutron sur les propriétés physiques des matériaux nanotubes, et qui a servi de base à la demande de financement du PDST présentée par les LNC à l’ASC. Il englobe également un certain nombre d’activités menées pour le compte de l’ASC, comme un projet récent financé par le Plan de travail fédéral sur les activités de science et technologie nucléaires (le Plan de travail) d’Énergie atomique du Canada limitée (EACL), qui a permis de qualifier les risques pour la santé des astronautes liés à l’exposition aux rayons de l’espace lointain. D’autres projets incluent le développement d’un nouveau détecteur de neutrons pour aider à quantifier la dose de neutrons que les astronautes recevront dans l’espace, et la création d’une nouvelle méthodologie pour la planification de missions autour d’événements extrêmes de particules solaires, qui sont particulièrement préoccupants pour les maladies de radiation aiguës de l’équipage dans l’espace lointain. De nombreux autres projets des LNC, tels que les travaux visant à faire progresser le développement des petits réacteurs modulaires (PRM), qui ont le potentiel de fournir une énergie sûre et fiable aux navettes spatiales ou aux installations planétaires, pourraient avoir des applications à long terme dans le cadre du programme spatial canadien.
Pour en savoir plus sur le programme de développement des technologies spatiales de l’ASC, veuillez consulter le site https://www.asc-csa.gc.ca/fra/programmes-financement/programmes/pdts/. Pour plus d’informations sur les LNC, notamment sur ses travaux en sciences des matériaux et en radiobiologie, veuillez consulter le site www.cnl.ca/?lang=fr.
À propos des LNC
En tant qu’organisme de science et de technologie nucléaires le plus important du Canada, et travaillant sous la direction d’Énergie atomique du Canada limitée (EACL), les LNC sont un chef de file mondial en développement de produits et de services innovants de science et de technologie nucléaires. Conformément à une stratégie d’entreprise ambitieuse du nom de Vision 2030, les LNC mettent en œuvre trois priorités stratégiques d’importance nationale – restaurer et protéger l’environnement, faire progresser les technologies d’énergie propre et contribuer à la santé des Canadiens.
En tirant parti des actifs détenus par EACL, les LNC servent aussi de liaison entre le gouvernement, l’industrie nucléaire, le secteur privé dans son ensemble et la communauté universitaire. Les LNC collaborent avec ces secteurs pour faire progresser les produits et services innovants canadiens vers leur utilisation pratique : énergie carboneutre, traitements contre le cancer et autres thérapies, technologies de non-prolifération et solutions de gestion des déchets.
Pour en savoir plus sur les LNC, veuillez visiter www.cnl.ca/?lang=fr.
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Personne-ressource LNC :
Patrick Quinn
Directeur des communications d’entreprise
1 866 886-2325
Légende de la photo : Des astronautes et des candidats astronautes de la NASA et de l’Agence spatiale canadienne posent pour une photo devant le système de lancement spatial Artemis I de la NASA et le vaisseau spatial Orion au sommet du lanceur mobile sur l’aire de lancement du complexe de lancement 39B, le 28 août 2022.
