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Leur unique travail : respirer, transpirer, dormir, manger ou faire un peu d'exercice. Les 23 volontaires de cette expérience sont restés enfermés des heures durant, par groupes de six, dans un minuscule réduit de 16 mètres cubes. Le but ? Tester un système de régénération d'air sur lequel la Nasa travaille depuis plus d'un an, Camras (Carbon-dioxide and Moisture Removal Amine Swing-bed).
Cet appareillage sera un jour embarqué dans le vaisseau spatial Orion, alias CEV (Crew Exploration VehicleCrew Exploration Vehicle), cet engin en forme de cônecône, ressemblant à la capsule ApolloApollo et déjà à l'étude dans le cadre du projet Constellation de retour à la Lune. OrionOrion transportera six astronautes vers la Lune et les en ramènera. Le Camras sera-t-il également à l'œuvre dans le vaisseau Altaïr, sur le sol sélène, où les missions humaines pourront durer plusieurs semaines ? La Nasa ne le précise pas.
Six personnes (ici les volontaires de l'expérience Camras) qui respirent, transpirent, dorment ou bougent. Comment, loin dans l'espace, leur garantir un air respirable ? © Nasa
Ce système a pour fonction d'extraire de l'air ambiant le gaz carboniquegaz carbonique (CO2) et l'humidité. Il utilise des composés chimiques portant une fonction amine (NH2). Ce procédé est connu et permet l'absorptionabsorption du gaz carbonique et de l'eau lors d'une réaction qui dégage de la chaleur. Il peut être ensuite régénéré au prix d'une dépense d'énergieénergie (il faut chauffer). On peut utiliser une solution aqueusesolution aqueuse mais l'équipe du projet a choisi d'installer ces composés aminés sur un support solidesolide métallique, formant une sorte de moussemousse, organisée en nid d'abeille. Baptisé SA9T, cet absorbeur solide (solid amine sorbent, en anglais) dérive d'un produit déjà testé sur la navette, le RCRS (Regenerable Carbon Dioxide Removal System). La Nasa n'est pas prolixe en détails sur ce sujet mais décrit tout de même les caractéristiques générales du Camras dans un document téléchargeable (en PDF).
Le support vie : une des clés de missions longues
Le point important est que ce support est un bon conducteur de la chaleur. L'élévation de température obtenue lorsque le matériaumatériau capte le gaz carbonique ou l'eau peut ainsi être facilement transmise dans un autre compartiment qui, lui, en est à la phase suivante, consistant à régénérer l'absorbeur en le débarrassant du gaz carbonique ou de l'eau. Cette réaction inverse est endothermiqueendothermique (elle consomme de la chaleur) et sera donc ainsi facilitée.
L'absorbeur SA9T dans son nid d'abeille. © Nasa
Il semble également que le système permette d'utiliser le vide de l'espace pour extraire le gaz carbonique et l'eau. Sur un support solide et poreux, ces moléculesmolécules ne sont pas absorbées (dans un volumevolume) mais adsorbées (sur la surface). Une dépression contribue alors à les arracher de leur support.
Plusieurs tests avaient déjà été conduits mais Camras devait passer le dernier, en situation quasiment réelle. L'appareil a donc dû pendant plusieurs jours régénérer l'air exhalé par six personnes, qui restaient plusieurs heures dans l'habitacle, certains ayant séjourné une nuit entière.
Ce travail fait partie d'un projet plus vaste, baptisé Exploration Life Support (support de vie pour l'exploration), destiné à mettre au point des technologies pour fournir aux astronautes de l'air pur et de l'eau, notamment en assurant un recyclagerecyclage de l'atmosphèreatmosphère et des eaux uséeseaux usées.
