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ablation

(latin ablatio)

Sublimation du matériau constitutif d'une paroi sous l'effet d'un flux de chaleur élevé, phénomène mis à profit pour protéger la surface intérieure de la tuyère de moteurs-fusées, ou les parties extérieures des têtes de missiles et des véhicules spatiaux rentrant à grande vitesse dans l'atmosphère.

Lors de sa rentrée dans l'atmosphère terrestre ou planétaire, un objet spatial subit un freinage important, dû au frottement sur les couches gazeuses. Ce frottement dégage une énergie considérable, qu'il faut dissiper rapidement. Ainsi, lors de sa rentrée atmosphérique, la navette spatiale américaine voit la température de certaines de ses parties portée à 1 500 °C. Pour pallier cette élévation de température, la face de la capsule qui subit le freinage atmosphérique est recouverte d'un bouclier ablatif, en général constitué de matériaux réfractaires et susceptibles de se vaporiser, absorbant ainsi une grande quantité d'énergie.

Les solutions techniques couramment adoptées sont des structures en nid d'abeille. Dans le cas des capsules Apollo, il s'agissait d'une structure en aluminium, revêtue d'acier et recouverte de plastique armé. Cette technique est encore en vigueur pour permettre la récupération des capsules russes Soyouz.

La technique de l'ablation n'est cependant pas utilisable dans tous les cas. En particulier, les vaisseaux spatiaux du type navette ont des dimensions plus importantes que les capsules et leur réutilisation nécessite l'emploi de matériaux hautement réfractaires. Ainsi, le revêtement de la navette spatiale américaine est constitué de tuiles (environ 32 000) que les techniciens peuvent remplacer partiellement après chaque vol. Le nez et le bord d'attaque de la navette, qui sont les zones les plus exposées, ont des tuiles de céramique à base de carbone. Pour les zones moins exposées, il existe deux types de tuiles : des noires, à base de silice, supportant une température qui peut aller jusqu'à 1 275 °C, et des blanches, également à base de silice, mais ne pouvant résister que jusqu'à 650 °C.

Une autre technique consiste à utiliser les frottements atmosphériques comme moyen de freiner les sondes. Cette technique, dite d'aerobracking, a été expérimentée sur la sonde lunaire japonaise Hiten lors de sa rentrée atmosphérique en mars 1991. La sonde américaine Magellan a expérimenté la même technique au-dessus de Vénus.

La sonde européenne Huygens, qui a plongé le 14 janvier 2005 dans l'atmosphère de Titan, l'un des satellites de Saturne, était équipée d'un bouclier constitué d'un matériau à base de fibres de silicium du type des tuiles équipant la navette américaine afin de protéger la sonde lors de son entrée dans l'atmosphère à une vitesse de plus de 6 km/s.

Voir aussi ablation [médecine]