Le travail des observatoires spatiaux est entravé par l'eau "captée" de la Terre

L'Observatoire de la dynamique solaire de la NASA et l'Observatoire européen SOHO ont été confrontés au même problème : déjà

après quelques mois, il a considérablement diminuéqualité de fonctionnement des instruments destinés à étudier le rayonnement ultraviolet extrême. Une équipe de chercheurs dirigée par l'Institut national américain des normes et de la technologie a découvert que la dégradation rapide des appareils est associée aux gouttelettes d'eau à la surface des miroirs.

Filtres UV extrêmesen aluminium. Ces surfaces sont généralement recouvertes d'une couche d'oxyde qui se produit lorsque des atomes d'oxygène se lient à des atomes d'aluminium. La lumière UV augmente le taux d'oxydation, provoquant la formation de couches d'oxyde supplémentaires. Au fur et à mesure que la quantité de métal oxydé augmente, le filtre s'embue et cesse de transmettre les ondes lumineuses qu'il est censé suivre.

Dégradation des filtres ultraviolets extrêmes utilisés dans l'espace. Image : Andrew Jones/LASP

Dans l'espace, il n'y a pratiquement pas de librel'oxygène, donc lors de la conception des observatoires spatiaux, les chercheurs n'ont pas pris en compte l'oxydation. Néanmoins, une série d'expériences a montré que la présence de vapeur d'eau à la surface joue le même rôle : avec une exposition constante à la lumière ultraviolette, les molécules d'eau se décomposent et les atomes d'oxygène se lient à l'aluminium.

Les chercheurs ont également constaté que l'eau pénètresur les télescopes ainsi que des matériaux de protection thermique qui protègent les composants individuels des engins spatiaux des températures extrêmement basses. Ils sont constitués de couches de fines feuilles de polyéthylène téréphtalate (PET) recouvertes d'un métal réfléchissant.

Ce plastique absorbe et retient l'eau del'atmosphère pendant la fabrication et l'utilisation sur Terre. En orbite, lorsque la chaleur solaire le frappe, il commence à évaporer de l'eau dont les gouttes se déposent sur les surfaces en aluminium, provoquant leur destruction. Les chercheurs pensent que la découverte du processus de destruction contribuera à prolonger la durée de vie des instruments des futures missions spatiales.

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En couverture : une illustration de l'observatoire SOHO. Image : Alex Lutkus, ESA