Le Dr Vivek Koncherry, spécialiste des matériaux, est le puissant PDG de Graphene Space Habitat Limited, une entreprise dérivée du Graphene Engineering Innovation Centre de l’université de Manchester.
Le Dr Koncherry explique : “Comme vous le savez, la station spatiale internationale (ISS) prend sa retraite et il y a une nouvelle course à l’espace.”
L’ISS, tout comme les conceptions de stations spatiales proposées par la plupart des entreprises de l’industrie spatiale, est principalement constituée de métal, ce qui est relativement lourd. Cela crée des problèmes logistiques pour mettre les matériaux en orbite.
Le Dr Koncherry ajoute : “L’économie de poids est un élément clé de notre structure.
“Ce que nous faisons, c’est fabriquer les matériaux des nouvelles stations spatiales avec du graphène et d’autres structures légères.”
Le Dr Koncherry et ses collègues ont déjà fait équipe avec Skidmore, Owings & ; Merrill – le cabinet d’architecture mondial à l’origine du Burj Khalifa de Dubaï, le plus haut bâtiment du monde – pour concevoir une station spatiale enrichie en graphène.
Outre leur légèreté, les matériaux bidimensionnels tels que le graphène et les MXenes (matériaux constitués de couches de carbures et de nitrures de métaux de transition) possèdent diverses propriétés qui les rendent idéaux pour la construction d’habitats spatiaux – propriétés que les chercheurs testent actuellement à l’aide de modèles réduits.
L’un des plus gros problèmes, explique le Dr Koncherry, est l’extrême variation de température à laquelle on est confronté dans l’espace. En effet, les stations spatiales orbitales peuvent être aussi chaudes que 127°C du côté du soleil et aussi froides que -173°C du côté “sombre”.
Il ajoute : “Le graphène est le meilleur conducteur de chaleur. Nous utilisons donc le graphène pour dissiper la chaleur autour de la structure”. [and] légère d’aérogel pour l’isolation.”
Les MXènes, quant à eux, confèrent de nouvelles propriétés de protection contre les rayonnements qui peuvent protéger les astronautes des rayonnements solaires et cosmiques, tandis que les composites multiaxiaux tridimensionnels peuvent fournir une protection physique contre les micrométéorites et les déchets spatiaux en orbite.
Une partie du travail de l’équipe consiste à appliquer la robotique et l’intelligence artificielle pour aider les gens à fabriquer ces matériaux spéciaux – un processus qui, selon le Dr Kocherry, créera des emplois entièrement nouveaux à l’avenir.
Le concepteur principal de Skidmore, Owings & ; Merrill, Daniel Inocente, a déclaré : “La conception d’une habitation dans l’espace pose certains des plus grands défis.
“Il s’agit de créer un environnement capable de maintenir la vie et d’intégrer les systèmes de soutien de l’équipage,
“En tant qu’architectes, notre rôle est de combiner et d’intégrer les technologies, les matériaux, les méthodes les plus innovants et – surtout – l’expérience humaine pour concevoir des environnements habités.
“Mener des recherches en utilisant le graphène nous permet de tester des matériaux légers et des processus de conception qui pourraient améliorer l’efficacité des structures composites pour des applications potentielles sur Terre et une utilisation future dans l’espace.”
Selon le Dr Koncherry, la collaboration et l’accélération de la recherche seront essentielles pour mener à bien leurs recherches et les mettre en orbite. Toutefois, un habitat spatial né au Royaume-Uni, construit dans la région du Grand Manchester, est un projet tout à fait réalisable.
Il ajoute : “Pour créer une préoccupation forte ici au Royaume-Uni – donc une station spatiale britannique – nous avons besoin du soutien du gouvernement.
“Vous savez, cela viendra du gouvernement pour construire une station spatiale – si cela existe, alors le Royaume-Uni a la capacité de construire une station spatiale réelle dans les cinq ans.
“Mais il faut aussi une impulsion du gouvernement.”