nouveau type d'éclairage
Publié : jeu. 06 janv. 2005 16:07
Envoyer des hommes sur Mars, y établir un poste permanent, ou en construire un sur la Lune. Tout cela nécessite de pouvoir nourrir les équipages d'astronautes qui y seront envoyés, avec l'obligation, soit de les ravitailler (ce qui coûte cher de part la masse à envoyer en orbite), soit de leur permettre de cultiver des plantes. Cette dernière solution a pour autre avantage de permettre le recyclage des déchets, tant organiques que gazeux (C02 et H20).
Voici donc le sujet d'aujourd'hui : la culture de plantes dans l'espace (a priori avec une gravité). Laissons de côté tous les problèmes de substrats et composés volatils relâchés dans l'atmosphère du véhicule spatial. Une telle activité "agricole" demande d'apporter aux végétaux l'énergie qui est nécessaire à leur croissance, et celle-ci leur est fournie sous forme de lumière. Le problème de la génération de lumière dans un véhicule spatial est que celle-ci s'accompagne d'une dissipation importante de chaleur, en tout cas avec des lampes conventionnelles (à incandescence ou fluorescentes). Or, il est très difficile d'évacuer cette chaleur dans le vide, sans compter le gaspillage d'énergie correspondant.
C'est sur ce dernier point que travaillent des chercheurs du Kennedy Space Center de la NASA.
Ils expérimentent actuellement, dans des caissons de la taille d'un réfrigérateur, l'utilisation de LED (Diodes Electro-Luminescentes) pour l'éclairage des plantes. Ceci permet d'améliorer considérablement le rendement de la conversion de l'électricité en lumière et limite par conséquent les pertes thermiques. De plus, les LED ont une durée de vie largement supérieure à celle des lampes fluorescentes ou à incandescence, et pourraient tenir sans remplacement le temps d'un aller-retour vers Mars.
En parallèle, ces équipes testent l'utilisation de différentes longueurs d'ondes, afin de ne sélectionner que les plus efficaces pour la plante. Connaissant les caractéristiques d'absorption de la chlorophylle, ils ont déterminé que les longueurs d'ondes les plus appropriées sont le bleu et le rouge. Ainsi, il est possible de ne pas émettre de lumière dans le vert, sans que la croissance des plantes en souffre. Si une telle économie d'énergie supplémentaire était nécessaire, les champs de légumes seraient alors baignés d'une lumière violette, les légumes correspondant à des tâches plus sombres.
Un autre type de source de lumière est également testé : les lampes à micro-ondes. Il s'agit d'ampoules de quartz, dont l'argon et le soufre qu'elles contiennent sont excités par les micro-ondes. Deux fois plus efficaces que les autres sources de lumière, l'intensité lumineuse peut atteindre celle du soleil à midi. Dépourvues de filament, de telles lampes pourraient durer des années.
En attendant une éventuelle utilisation sur Mars, une unité de culture devrait être envoyé sur la Station Spatiale Internationale pour des tests d'une durée de 4 mois. Les herbes, salades et légumes cultivés pourront être consommés par l'équipage, même s'il cela ne suffira pas à leur repas.
Voici donc le sujet d'aujourd'hui : la culture de plantes dans l'espace (a priori avec une gravité). Laissons de côté tous les problèmes de substrats et composés volatils relâchés dans l'atmosphère du véhicule spatial. Une telle activité "agricole" demande d'apporter aux végétaux l'énergie qui est nécessaire à leur croissance, et celle-ci leur est fournie sous forme de lumière. Le problème de la génération de lumière dans un véhicule spatial est que celle-ci s'accompagne d'une dissipation importante de chaleur, en tout cas avec des lampes conventionnelles (à incandescence ou fluorescentes). Or, il est très difficile d'évacuer cette chaleur dans le vide, sans compter le gaspillage d'énergie correspondant.
C'est sur ce dernier point que travaillent des chercheurs du Kennedy Space Center de la NASA.
Ils expérimentent actuellement, dans des caissons de la taille d'un réfrigérateur, l'utilisation de LED (Diodes Electro-Luminescentes) pour l'éclairage des plantes. Ceci permet d'améliorer considérablement le rendement de la conversion de l'électricité en lumière et limite par conséquent les pertes thermiques. De plus, les LED ont une durée de vie largement supérieure à celle des lampes fluorescentes ou à incandescence, et pourraient tenir sans remplacement le temps d'un aller-retour vers Mars.
En parallèle, ces équipes testent l'utilisation de différentes longueurs d'ondes, afin de ne sélectionner que les plus efficaces pour la plante. Connaissant les caractéristiques d'absorption de la chlorophylle, ils ont déterminé que les longueurs d'ondes les plus appropriées sont le bleu et le rouge. Ainsi, il est possible de ne pas émettre de lumière dans le vert, sans que la croissance des plantes en souffre. Si une telle économie d'énergie supplémentaire était nécessaire, les champs de légumes seraient alors baignés d'une lumière violette, les légumes correspondant à des tâches plus sombres.
Un autre type de source de lumière est également testé : les lampes à micro-ondes. Il s'agit d'ampoules de quartz, dont l'argon et le soufre qu'elles contiennent sont excités par les micro-ondes. Deux fois plus efficaces que les autres sources de lumière, l'intensité lumineuse peut atteindre celle du soleil à midi. Dépourvues de filament, de telles lampes pourraient durer des années.
En attendant une éventuelle utilisation sur Mars, une unité de culture devrait être envoyé sur la Station Spatiale Internationale pour des tests d'une durée de 4 mois. Les herbes, salades et légumes cultivés pourront être consommés par l'équipage, même s'il cela ne suffira pas à leur repas.
