Alimentation énergétique de la station spatiale
|
Les batteries au nickel emmagasinent l'électricité produite par un vaste éventail de
panneaux solaires
Nickel magazine, Juin. 02 -- À quelque 400 kilomètres de notre planète, un superalliage riche en nickel joue un rôle primordial dans l'alimentation en énergie de la Station spatiale internationale. Les batteries nickel-hydrogène qui alimentent cette station en électricité sont insérées dans des récipients sous pression faits de N07718, un alliage résistant composé de nickel dans une proportion de 50 à 55 %.
« N07718 est le matériau par excellence pour la fabrication d'éléments de batteries faits à partir du composant chimique nickel-hydrogène depuis leur conception initiale au cours des années 1970 », déclare Dan DeBiccari, directeur du service des batteries de la direction de puissance spatiale de Space Systems/Loral, qui fournit des unités de remplacement orbitales à la station spatiale. « Sa grande robustesse permet de construire une paroi relativement mince qui peut résister aux pressions internes de 7 mégapascals que génère ce composant. »
Space Systems/Loral, située à Palo Alto en Californie (États-Unis), fabrique les batteries et leur dispositif de charge/décharge en vertu d'une entente conclue avec la Boeing Company, principal sous-traitant de la station spatiale. (Space Systems exerce principalement ses activités dans la conception et la fabrication de satellites.) L'alliage du recouvrement provient de Special Metals Corporation, fabricant d'alliages de nickel haute performance établi à Huntington en Virginie de l'Ouest (États-Unis).
Chaque batterie consiste en deux unités de remplacement orbitales qui, pour leur part, renferment chacune 38 éléments de batteries et sont en mesure de fournir une puissance de crête de 6 000 watts. Les batteries emmagasinent et régularisent l'électricité générée par le vaste éventail de panneaux solaires de la station pendant les périodes de une heure où la plate-forme orbite autour soleil. Ensuite, elles déchargent l'électricité à destination de la station pendant les intervalles de 35 minutes où celle-ci franchit l'ombre de la terre. Lorsque l'orbite terrestre est basse, les batteries sont soumises à 16 cycles de charge/décharge par jour ou environ 30 000 cycles au cours de la vie de leur mission, qui est censée durer 5 ans et demi.
En plus d'offrir une protection contre les ruptures, N07718 comporte une excellente résistance chimique à la solution caustique qui sert d'électrolyte. Cette réaction chimique produit un gaz hydrogène, qui est responsable de la pression qui s'accumule dans les éléments de batterie. N07718 procure la résistance nécessaire à la fragilisation de l'hydrogène. Les récipients sont fabriqués en sections et joints à l'aide de soudage par bombardement électronique. Par conséquent, la soudabilité et la résistance aux craquements ultérieurs de N07718 en sont d'importantes propriétés. Cet alliage à base de nickel contient du chrome, du molybdène, du niobium et du fer et il est en outre utilisé dans les turbines à gaz, les moteurs-fusées, les astronefs, les réacteurs nucléaires et les pompes.
Les éléments de batterie contiennent aussi un écran de nickel tissé et des tiges et bandes de nickel pour les conducteurs électriques, alors que des feuilles de nickel chimiquement moulées servent de support à l'électrode de platine. Les électrodes d'hydroxyde de nickel contiennent de la poudre de nickel fritté et du nitrate de nickel.
En novembre 2000, la navette Endeavor a livré les premières batteries à la station spatiale, où l'énergie utilisable s'est de ce fait accrue au quintuple. Il y a actuellement six batteries à bord, dit M. DeBiccari, mais leur nombre atteindra éventuellement 24 (un total de 48 unités de remplacement orbitales) en mesure de générer 150 kilowatts.
 Space Systems/Loral, |
