Électricité statique dans l'espace?

question posée le 11-09-2013 par maquet

Un câble dans l\'espace
Un câble dans l'espace

Credit: TSS-1, STS-46 Crew, NASA

Bonjour a tous,

Je me demandais si il pouvait y avoir de l'électricité statique entre deux matières en plastique (par exemple) en frottement et ce dans l'espace.?

Des arcs électrique comme quand ont enlève son pull dans le noir, (par ex.)

Merci

réponse du 26-09-2013 par Fabrice Mottez

L'électricité statique est une contrainte que les concepteurs de satellites doivent prendre en compte. Cependant, sur les sondes spatiales, les ingénieurs tendent à limiter au maximum le nombre de pièce en mouvement, car les mécanismes articulés sont fragiles. (Un satellite subit de fortes vibrations au décollage de la fusée.) De plus, je présume que les rares pièces articulées sont correctement lubrifiées, ce qui doit éviter en principe de fabriquer de l'électricité statique.

En matière d'arcs électriques, le frottement de matière n'est donc pas un gros problème.

Il y a cependant un risque de former des arcs électriques, dû non pas aux frottements, mais à la capacité qu'a la lumière du Soleil d'arracher des électrons aux parties éclairées de la surface du satellite.

Voici une explication un peu plus détaillée, pour les lecteurs patients :

La lumière du soleil, riche en ultraviolets (UV) pose de sérieux problèmes. En effet les photons UV (les particules de lumière UV) en arrivant sur le satellite sont capable d'arracher des électrons aux atomes qui en composent la surface. On se retrouve donc du coté éclairé avec une surface appauvrie en électrons (les électrons se baladent dans le vide, en restant à quelques centimètres de la sonde). Les parties non éclairées demeurent protégées des UV, et leur matière n'est pas appauvrie en électrons.

D'un point de vue électrique, s'il y a moins d'électrons, c'est un excédent de charges électriques positives. Donc il y a une différence de charge électrique entre les parties éclairées et les parties sombres du satellite. Ceux qui font de l'électronique connaissent bien cela : c'est comme avec un condensateur électrique.

Lorsque la différence de charges électriques est trop forte entre les parties éclairées et les parties sombres, comme dans les condensateurs, il se produit un arc électrique. L'arc électrique permet (sans demander l'autorisation au ingénieurs) de rétablir une répartition plus régulière des charges électriques.

Un tel arc peut endommager le satellite. Cela s'est déjà produit.

Heureusement, il existe une solution simple : s'arranger pour que la surface du satellite soit un conducteur électrique, et relier électriquement (soit par contact direct, soit par des fils électriques) toutes les parties qui forment la surface du satellite. C'est une des raisons pour laquelle certains satellites sont recouverts d'une couverture d'or.

Dans ce cas, au lieu de former des arcs électriques, les charges passent gentiment des parties sombres aux parties éclairées par les fils ou la surface métallique, sans faire d'arc. Mais c'est une contrainte de plus à prendre en compte dans la conception du satellite.

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