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Les sciences de la matière en micropesanteur

Published online by Cambridge University Press:  19 November 2004

Bernard Zappoli*
Affiliation:
CNES / Direction des Programmes, Université Paul Sabatier, Toulouse, France
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Abstract

Née avec les premiers vols habités, la recherche dans le domaine des sciences de la matière en micropesanteur est pratiquée aujourd'hui par une communauté nationale et internationale qui a appris à utiliser avec pertinence un outil qu'elle n'avait pas demandé et pour la mise en place duquel elle avait peu été consultée. L'étude à des fins scientifiques ou technologiques des phénomènes physiques en micropesanteur est devenue un élément de la recherche spatiale. Après avoir rappelé comment se manifeste l'ambiance de micropesanteur, nous montrons comment au cours des dernières années et pour se limiter à la communauté scientifique française, celle-ci a obtenu des résultats remarqués qu'il aurait été impossible d'obtenir au sol notamment dans le domaine de la solidification d'alliages métalliques et de la physique des fluides au voisinage du point critique. Nous présentons le bilan et les perspectives dans les cinq domaines principaux dans lesquels ont été classés les actions de recherche en micropesanteur pour lesquels nous présentons les éléments les plus significatifs: la solidification et la croissance cristalline, la combustion, les interfaces fluides, les objets lévités et les fluides critiques et supercritiques. Nous rappelons les liens importants qui existent entre ces travaux et la gestion des fluides en orbite. Nous présentons enfin un projet d'expérimentation dans la Station Spatiale Internationale qui est le plus représentatif de ceux qui sont à la fois pertinents et porteurs de résultats de premier plan, la formation des structures lors de la croissance d'alliages eutectiques modèles transparents.

Type
Research Article
Copyright
© AFM, EDP Sciences, 2004

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References

Bonneville, R., La micropesanteur, Pour la Science 152 (1990) 102111
Favier, J.J., Lehmann, P., Drevet, B., Garandet, J.P., Camel, D., Corriel, S.L., A study of stability during directional solidification in microgravity, Lecture Notes in Physics 464 (1995) 77 CrossRef
Vinet, B., Cortella, L., Favier, J.J., Desré, P.J., Highly undercooled W and Re drops in a ultrahigh vacuum drop-tube, App. Phys. Lett. 58 (1991) 9799 CrossRef
Vinet, B., Magnusson, L., Fredrikson, H., Correlations between surface and interface energies with respect to crystal nucleation, J. Coll. Interf. Scie. 255 (2002) 363374 CrossRef
Cortella, L., Vinet, B., Pasturel, A., Desré, P.J., Paxton, T., van Schilfgaarde, M., Phys. Rev. Lett. 70 (1993) 14691472 CrossRef
Akamatsu, S., Faivre, G., Metall. Mater. Trans. 32A (2001) 20392048 CrossRef
Jamgotchian, H., Bergeon, N., Benieli, D., Vogue, P., Billia, B., Guerin, R., Localized microstructures induced by fluid flow in directional solidification, Phys. Rev. Lett. 87 (2001) 166105 CrossRef
C. Chauveau,I. Gökalp, D. Segawa, T. Kadota, H. Enomoto, Effects of Reduced Gravity on Methanol Droplet Combustion at High Pressures, Proceedings of the Combustion Institute 28, 2000, pp. 1071–1077
Monnereau, C., Vignes-Adler, M., Dynamics of real three dimensional foams, Phys. Rev. Lett. 80(23) (1998) 52285231 CrossRef
Kamp, A., Chester, A.K., Colin, C., Fabre, J., Bubble coalescence in turbulent flows: a mechanistic model for turbulence induced coalescence applied to bubbly pipe flows under microgravity conditions, Int. J. Multiphase Flow 27 (2001) 13631396 CrossRef
Falcon, E., Wunenburger, R., Evesque, P., Fauve, S., Chabot, C., Garrabos, Y., Beysens, D., Cluster formation in a granular medium fluidized by vibrations in low gravity, Phys. Rev. Lett. 83 (1999) 440443 CrossRef
Vibrating Grains form floating Clumps, Science News 156 (1999)
M. Hoyos, P. Kurowski, Rôle des forces de portance et diffusion hydrodynamique dans les processus de séparation par la technique de SPLITT, J. Phys. IV France 11(Pr6) (2001) Pr6–73
Beysens, D., Garrabos, Y., The phase transition of gazes and liquids, Physica A 281 (2000) 361380 CrossRef
Zappoli, B., Bailly, D., Garrabos, Y., Le Neindre, B., Guenoun, P., Beysens, D., Anomalous heat transport by the piston effect in supercritical fluids under zero gravity, Phys. Rev. A 41 (1990) 22642267 CrossRef
B. Zappoli, S. Amiroudine, P. Carlès, J. Ouazzani, Thermoacoustic and buoyancy-driven transport in square side-heated cavity filled with a near-critical pure fluid, J. Fluid Mech. 316 (1996)
Amiroudine, S., Zappoli, B., Piston effect–induced thermal oscillations at the Rayleigh-Banard threshold in supercritical 3He, Phys. Rev. Lett. 90 (2003) 105303 CrossRef
Wunenburger, R., Garrabos, Y., Chabot, C., Beysens, D., Hegseth, J., Thermalization of a two-phase fluid in low gravity: heat transfer from cold to hot, Phys. Rev. Lett. 84 (2000) 41004103 CrossRef
Backward heat flow bends the law a bit, Science 288 (2000) 798–791