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La physique des fluides critiques a été le principal sujet des recherches en science de la matière effectuées à bord de la station russe MIR ou lors des missions Spacelab de l'ESA et de la NASA. Le succès de ces travaux a conduit le CNES à décider de financer, dans le cadre de son programme national d'exploitation de l'ISS, le développement d'un instrument, DECLIC (acronyme pour Dispositif d'Etude de la Croissance et des LIquides Critiques).
DECLIC est un mini-laboratoire contenant un grand nombre de diagnostics optiques pour l'étude des milieux transparents, et qui peut recevoir des modules enfichables destinés au déroulement de diverses expériences. Pour l'instant, trois modules ont été développés.
Un module appelé "Alice Like Insert (ALI)" dédié à la poursuite des travaux effectués avec l'instrument ALICE dans la station MIR : observation de la transformation Gaz-liquide au voisinage du point critique des fluides purs comme le SF6 ou le CO2, étude de l'effet Piston, c'est-à-dire la transmission rapide et homogène de la puissance thermique injectée dans un fluide critique soumis à un chauffage pariétal.
Le second module appelé "High Temperature Insert (HTI)", est destiné à l'étude du transfert de chaleur et de masse dans l'eau supercritique, à haute température et à haute pression, et la mesure de ses propriétés physiques.
Ces recherches auront des retombées dans le domaine des technologies propres de production d'énergie et de traitement des déchets. L'industrie spatiale est également intéressée car confrontée à la maîtrise de la gestion des fluides placés dans des conditions critiques, comme dans les réservoirs de stockage de xénon pour les propulseurs électriques, ou dans les tuyauteries d'alimentation des moteurs cryotechniques par exemple.
Le troisième module enfin, appelé "Directional Solidification Insert (DSI)", est dédié à l'observation des microstructures qui se forment à l'interface liquide-solide lors de la solidification d'un matériau transparent. Ceci permet de simuler les alliages métalliques avec l'avantage de n'avoir à transférer au sol que des images et non des échantillons très lourds, dont le transport sur l'orbite et le retour sur Terre accroîtrait considérablement le coût des missions.
DECLIC dans sa structure porteuse EXPRESS rack est installé dans le module japonais Jem de l'ISS. L'instrument fonctionnera automatiquement, mais les scientifiques pourront contrôler les paramètres des expériences depuis le CADMOS et auront accès aux résultats sur des écrans de visualisation depuis leur laboratoire via une interface web.
DECLIC a fait l'objet d'un accord de coopération avec la NASA au titre duquel le CNES finance le développement de l'instrument tandis que la NASA couvre les coûts de lancement et d'opération à bord de l'ISS.
L'ensemble initial des inserts réaliseront les classes d'expériences suivantes :
| Acronyme |
Nom de Reference |
Type d' Expérience |
Materiaux échantillon |
Principal Investigateur |
Sponsor |
| ALI |
Alice like Insert |
Fluides critiques à température quasi-ambiante |
CO2, SF6, Xe |
ICMCB |
CNES |
| HTI |
High Temperature Insert |
Fluides critiques à haute température |
H2O,... |
ICMCB |
CNES |
| DSI |
Directional Solidification Insert |
Solidification de matériaux transparents |
Succinonitrile et ses alliages salol |
L2MP |
CNES |
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