Une nouvelle forme géométrique voyage vers la Station spatiale internationale

Un modèle géométrique issu d’une collaboration entre l’université d’Oxford et l’université de technologie et d’économie de Budapest vient de faire l’objet d’une des expériences les plus remarquables jamais réalisées dans l’espace. Il s’agit des « soft cells », des formes géométriques capables de remplir l’espace sans arêtes droites et que l’on retrouve également dans les structures biologiques. L’une d’entre elles, la variante f2, a été envoyée dans l’espace et son comportement en microgravité a surpris même les astronautes.

Les soft cells ont été décrites en 2024 comme une nouvelle classe de formes géométriques qui remplissent l’espace sans utiliser de sommets pointus. Leur géométrie rappelle celle d’un polyèdre, mais avec une différence essentielle : les faces ne doivent pas nécessairement être planes et les arêtes ne sont pas nécessairement droites. Dans leur variante f2, les surfaces sont « minimales », similaires à celles qui se forment lorsqu’un film de savon s’adapte au contour d’un fil métallique, comme sur l’image ci-dessous.

Cette caractéristique a attiré l’attention du programme spatial hongrois HUNOR, qui a proposé d’emporter une structure ayant la forme du bord de la cellule f2 à l’ISS, dans le cadre de la mission Axiom-4, vers la Station spatiale internationale (ISS). L’objectif était de la remplir d’eau en microgravité et d’observer comment les surfaces courbes se formaient sans l’interférence du poids du liquide. L’expérience, planifiée pendant six mois par l’équipe de Budapest en collaboration avec Axiom Space et la NASA, a nécessité des ajustements finaux en orbite sous la supervision du commandant Takuya Onishi et de l’équipage d’Axiom-4, où l’astronaute hongrois Tibor Kapu a joué un rôle clé. Le résultat a dépassé les attentes. L’absence de gravité a permis à l’eau d’adopter des configurations impossibles sur Terre, révélant comment les surfaces minimales se répartissent dans un volume aussi particulier qu’une cellule souple.

Une expérience aussi singulière soulève une question inévitable : comment la cellule souple a-t-elle été fabriquée ? Les sources officielles ne précisent pas la méthode exacte utilisée pour créeer la figure en 3D. Cependant, ce type de prototypes est généralement réalisé par impression 3D, car cette technique permet de reproduire des géométries très complexes avec précision et rapidité. De plus, l’ISS utilise depuis des années la fabrication additive dans de nombreuses expériences, tant au sol qu’en orbite, ce qui renforce la possibilité que ce projet y ait également eu recours.

En ce qui concerne les applications possibles, l’Institut mathématique de l’Université d’Oxford souligne que ces résultats permettent non seulement de mieux comprendre la géométrie qui organise de nombreux tissus biologiques, mais ouvrent également la voie à l’imagination de bâtiments et de structures sans angles, une approche totalement nouvelle pour la conception du futur.

Que pensez-vous de ces soft cells ? Pourraient-elles avoir un impact dans le futur de l’exploration spatiale ? Partagez votre avis dans les commentaires de l’article. Vous êtes intéressés par l’actualité de l’impression 3D dans l’industrie aérospatiale ? Cliquez ICI. Vous pouvez aussi nous suivre sur Facebook ou LinkedIn !