Expériences sans gravité : le plasma, matériau de l'espace

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Depuis l'installation du laboratoire de PK-4, dans le module européen Columbus, sur la Station spatiale internationale (ISS) en 2014, plus d'une centaine d'expériences y ont été menées, et il devrait fonctionner jusqu’en 2023. Comme le souligne la Nasa, il permet à toute une communauté de scientifiques de mener une variété d’expériences qui ont un même point commun : l’utilisation de plasmas complexes.

Qu’est-ce que le plasma ?

La matière existe sous quatre états : solide, liquide, gazeux, et plasma. Ce dernier est composé d’électrons, d’ions et de gaz neutre, et il est partiellement ou totalement ionisé, et électriquement neutre. Il peut s’obtenir en portant un gaz à très haute température. En chauffant, l’énergie est apportée, causant l’excitation des molécules et des atomes desquels les électrons se séparent des noyaux qui deviennent des ions. 

Bien que les plasmas soient les moins communément connus des quatre états de la matière, ils se trouvent partout et représentent plus de 99 % de la matière visible de l’Univers. Par exemple, le Soleil est en réalité une boule de plasma qui se trouve aussi dans la foudre, ou au cœur des flammes, mais aussi dans les écrans de télé, les néons ou les phares de voitures. Dans le domaine spatial, ils sont utilisés dans les moteurs qui propulsent les satellites. 

Les plasmas complexes, eux, sont une catégorie particulière qui contient en plus des microparticules ou nanoparticules en suspension, mais le tout se comporte comme un plasma. Les comètes, les anneaux des planètes ou la poussière interplanétaire sont tous des exemples de plasmas complexes.

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Principe de fonctionnement du laboratoire

Les astronautes injectent des particules de poussière microscopiques qui miment...

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