16 Novembre 2010

CASTOR

CASTOR est une expérience technologique qui permet de mesurer les vibrations de la station spatiale, d’analyser ses modes de déformation et d’étudier le comportement dynamique, en l’absence de pesanteur, d’un treillis équipé de systèmes amortisseurs.

Objectif


L’expérience CASTOR s’inscrivait dans le cadre des efforts du CNES pour maîtriser les phénomènes dynamiques.

Elle avait pour objectif de :

  • valider, par comparaison avec des mesures in situ, les outils de prédiction du comportement d’une structure en vol,
  • démontrer l’efficacité de principes innovants d’amortisseurs, susceptibles d’être utilisés sur des satellites,
  • identifier les principaux modes de déformation de la station MIR et évaluer l’application des techniques d’analyse modale à la surveillance de ce type de structure.

 

Pour obtenir une photographie nette, il ne faut pas bouger... Sinon le cliché est flou ! Les satellites d’observation ont le même problème, ils doivent conserver leur précision pendant les prises de vue, malgré les microvibrations provoquées par les équipements embarqués.


Pour leur donner une grande stabilité, de nouveaux systèmes d’amortissement sont étudiés aux Départements Structures et Mécanismes du CNES, ces systèmes faisant appel à une technologie originale. Destinés aux futurs satellites, ils se prêtent à de nombreuses applications, notamment dans les industries automobile et aéronautique.

 

Concept opérationnel


Les mesures des vibrations dans la station MIR sont effectuées ponctuellement à l'aide de DYNALAB, lors des périodes calmes, pendant les cycles de fonctionnement des tuyères ou au cours de l'entrainement physique de l'équipage (tapis roulant ou vélo ergométrique). Le spationaute chargé de l'expérience utilise également un marteau pour générer des exitations.
Dans la seconde moitié du vol, le spationaute assemble les élements formant le TREILLIS, avant de réaliser 3 séances d'essais durant lesquelles le TREILLIS flotte à l'intérieur de la station.
Il surveille le déroulement de l'expérience sur l'écran de DYNALAB et recentre le TREILLIS en cas de dérive.

 

Matériel utilisé


La totalité de l'expérience est gérée par une centrale d'acquisition, nommée DYNALAB.
Les mesures des vibrations de la station MIR sont effectuées par un réseau de 7 capteurs.
La structure TREILLIS est caractérisé, dans un premier temps, sans amortissement. 3 systèmes amortisseurs sont ensuite testés :

  • Un amortisseur électrodynamique à masse mobile installé sur un noeud de structure,
  • 3 barres passives, qui font travailler en cisaillement un manchon de matériau viscoélastique à hautes capacités de dissipation,
  • 3 barres actives, utilisant des vérins piézoélectriques qui génèrent un effort opposé à la vitesse relative des extrémités de la barre.

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