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Des Maisons spatiales sur Terre
Des solutions innovantes pour des constructions durables sur Terre 26 août 2004
Une maison conçue par l’ESA à partir de technologies développées pour l’espace pourrait servir de base à la nouvelle station antarctique allemande, Neumayer-III. La nouvelle station doit se conformer à des réglementations draconiennes sur la protection de l’environnement antarctique et c’est là qu’intervient l’utilisation de la technologie spatiale.
En 2001, l’Institut Alfred Wegener, chargé de la recherche polaire et océanique et de la station antarctique allemande, a pris connaissance du premier projet « SpaceHouse » et décidé de se joindre à l’ESA pour développer un concept de maison polaire à partir de ces technologies. L’architecture retenue a été présentée lors de la 28ème réunion du Comité scientifique pour la recherche antarctique qui s’est tenue à Brême le mois dernier.
La Maison spatiale La maison spatiale de l’ESA – une concept pour des logements sur Terre L’idée de concevoir une « Maison spatiale » à utiliser sur Terre est en fait née il y a cinq ans, juste après le tremblement de terre majeur qui a secoué Izmit en Turquie en 1999. « Nous avons commencé à nous demander si certaines de nos technologies de pointe conçues pour l’exploration spatiale ne pourraient pas permettre de faire des maisons parfaitement résistantes aux tremblements de terre », précise Fritz Gampe, responsable du Transfert de Technologie au sein du Programme de Transfert de Technologie de l’ESA (TTP).
« L’objectif était au départ d’utiliser les mêmes matériaux composites CFRP (plastique renforcé de fibres de carbone) ultra légers que ceux qu’utilise l’ESA à bord des vaisseaux spatiaux pour les structures autoportantes, telles que les antennes et les panneaux solaires, pour fabriquer une structure autonome légère en forme de coque qui pourrait résister à des tremblements de terre de forte amplitude. Cette approche va à l’inverse de nombre de conceptions actuelles qui préconisent toujours davantage d’acier et de béton pour résister aux efforts subis ».
La maison spatiale utilise des cellules solaires pour l’alimentation en électricité Le concept retenu par les ingénieurs et architectes est une structure sphérique - l’une des formes intrinsèquement les plus stables. Comme elle repose sur des pieds, elle est protégée des mouvements venus d’en dessous puisque, en quelque sorte, elle glisse sur la surface de la Terre. Dans sa conception actuelle, la Maison spatiale peut résister aux secousses sismiques jusqu’au niveau 7 sur l’échelle de Richter, à des vitesses de vent allant jusqu’à 220 km/h et des inondations avec 3 mètres d’eau - spécifications établies suite à des discussions avec les professionnels de l’assurance pour un site européen type.
La station antarctique allemande Neumayer-III basée sur la technologie de l’ESA La Maison est conçue pour être autonome. Elle utilise des générateurs solaires à haut rendement pour l’électricité ainsi que des systèmes de technologie avancée pour le recyclage et la purification de l’eau. Une autre idée actuellement à l’étude est d’y intégrer un système qui élimine de l’air les particules pathogènes jusqu’à une taille inférieure au micron.
Ce sont ces éléments qui intéressent les Allemands dans le concept de l’ESA. Pour répondre aux règles draconiennes de protection de l’environnement en Antarctique, les structures doivent pouvoir être entièrement supprimées après usage et ne pas polluer l’environnement ; elles doivent également être capables de résister à des conditions très rigoureuses. Le faible poids de la Maison spatiale lui permettra de résister à des chutes de neige allant jusqu’à 1 m/par an sans s’enfoncer dans la glace et permettra de la démonter aisément après usage. Elle va au-delà des autres normes exigées pour les constructions en Antarctique.
De l’espace à l’utilisation au quotidien La technologie spatiale pourrait déboucher sur des formes toutes nouvelles La technologie utilisée dans la Maison spatiale pourrait également intéresser le marché de la construction en Europe.
« Le secteur de la construction est l’un des premiers en Europe, avec 28% de la main d’œuvre et un chiffre d’affaires qui atteint presque 10% du PIB. Toutefois, on ne peut pas dire que le secteur soit particulièrement novateur en matière de technologie, même si au cours des dernières années nombre de nouveaux matériaux et procédés ont commencé à y être intégrés » souligne Fritz Gampe.
La station Concordia en Antarctique a utilisé la technologie spatiale pour le recyclage des eaux « Le fait que les habitats dans l’espace mettent en œuvre des technologies de pointe pour permettre de vivre dans des environnements hostiles signifie que ces technologies peuvent être également une précieuse source d’innovation pour le secteur de la construction ici sur Terre ».
Par exemple, les matériaux de construction pourraient intégrer des matériaux à fort pouvoir ignifuge conçus pour l’espace ainsi qu’une fine couche de « Polymer » – une pellicule de plastique recouverte de métal qui pourrait être appliquée sur n’importe quelle partie de la Maison spatiale pour sa protection contre la foudre.
Maison spatiale en nocturne Par le biais du TTP, l’ESA a investi les ressources nécessaires pour élaborer le première concept de Maison spatiale et préparer une base technologique. L’étape suivante est la construction d’un prototype de Maison spatiale pour démontrer qu’elle a un marché potentiel plus large et offre des solutions pour la construction de maisons durables.
Selon Pierre Brisson, Directeur du Bureau de Transfert de Technologie et de Promotion de l’ESA, « un grand nombre de nos technologies spatiales a déjà fourni des solutions originales à des problèmes sur Terre. Les nouveaux besoins en matière de développement durable font que les technologies spatiales peuvent aussi offrir des solutions intéressantes et profitables au secteur de la construction ».
Neumayer-III Le concept de la nouvelle station antarctique Neumayer-III respectueux de l’environnement Si tout se passe comme prévu, Neumayer-III devrait remplacer Neumayer-II en 2008. En juillet, le ministre allemand de la Recherche et de l’Enseignement, Edelgard Bulmahn, a annoncé l’affectation de 26 millions € à la construction de la nouvelle station antarctique qui va utiliser « les matériaux les plus modernes et respectueux de l’environnement, jusque là exclusivement utilisés dans l’espace ».
Maintenant que les fonds sont mis à disposition, un groupe indépendant va être créé pour examiner les critères à prendre en compte pour le bâtiment et voir s’il convient d’utiliser le concept de Maison spatiale comme base.
Space technology for housinghttp://www.esa.int/fre/ESA/Improving_Daily_Life/Space_technology_for_housing
Space technology for the building sectorhttp://esamultimedia.esa.int/docs/SpaceHouse_ESABulletin.pdf
Space technology behind Nuna IIhttp://www.esa.int/fre/ESA/Improving_Daily_Life/Space_technology_behind_Nuna_II
Waste not, want not on the road to Marshttp://www.esa.int/fre/Our_Activities/Human_Spaceflight/Exploration/Waste_not_want_not_on_the_road_to_Mars
Plasmer space technology – a weapon against bio-pathogenshttp://www.esa.int/fre/ESA/Improving_Daily_Life/Plasmer_space_technology_a_weapon_against_bio-pathogens
Preparing a human mission to Mars via Antarctica and Toulousehttp://www.esa.int/fre/Our_Activities/Human_Spaceflight/Exploration/Preparing_a_human_mission_to_Mars_via_Antarctica_and_Toulouse
ESA's Technology Transfer Programmehttp://www.esa.int/fre/Our_Activities/Space_Engineering_Technology/TTP2
Technology Transfer - Down to Earthhttp://www.esa.int/esapub/br/br175/br175.pdf