...Qu'est-ce que la Magnétohydrodynamique
, en abrégé MHD ? C'est l'art et la manière d'agir sur
un fluide, liquide ou gaz, en faisant agir sur lui des forces électromagnétiques,
à condition qu'il soit suffisamment conducteur de l'électricité.
On parlera alors d'accélérateur MHD. C'est également
l'art et la manière de transformer l'énergie cinétique
d'une fluide en énergie électrique. On parlera alors de générateur
MHD. Plus généralement, dans la mesure où s'opère
une conversion directe d'une forme d'énergie en une autre forme d'énergie
(cinétique, électromagnétique) on parlera de convertisseur
MHD.
... Pour s'initier à la
MHD, voir ma bande dessinée "Le Mur du Silence" (le bien
nommé) dans le "cd-Lanturlu".
...Dans es années soixante,
la France s'est trouvée tout-à-fait en pointe dans ce domaine.
On pourrait dire : par le fait du hasard. Un gros effort de recherche de MHD
avait été initié au début des années soixante,
dans de nombreux pays : Angleterre, URSS, USA, France. Des pays comme l'Allemagne,
puis le Japon rejoignirent ce peloton plus tard. Le but était alors
de mettre au point des générateurs MHD qui pouvaient en principe
avoir des rendements bien supérieurs à ceux des machines thermiques
(jusqu'à 60 %). Les sources d'énergie étaient de deux
natures : combustions d'hydrocarbures ou énergie nucléaire.
Pour que le procédé soit rentable il était essentiel
que le fluide dont on se proposait d'extraire le plus d'énergie cinétique
possible ait une conductivité électrique suffisante. Or en principe
tous les gaz sont de très mauvais conducteurs de l'électricité.
Ce sont même carrément... des isolants. On fit donc tout ce qui
semblait possible pour doter ces gaz d'une conductivité électrique
importante, en les "ensemençant" avec des éléments
alcalins, à bas "potentiel d'ionisation" (essentiellement
du césium). Mais les résultats s'avérèrent décevants,
en dépit des sommes très importantes investies dans cette recherche,
à une époque de forte croissance économique. On envisagea
alors de faire fonctionner ces générateurs "avec deux températures,
en dotant "le gaz d'électrons libres" d'une température
plus élevée que celle du gaz lui-même, constitué
d'atomes. Mais une redoutable instabilité, découverte théoriquement
en 1964 par E.Velikhov (qui devint par la suite vice-président de l'Académie
de Science d'URSS) ruina tous ces plans, dès la fin des années
soixante . Au milieu des années soixante dix, la plupart des pays avaient
abandonné, à l'exception de l'URSS qui maintint, jusq'à
son effondrement économique, un effort important dans ce secteur de
recherche.
... Lorsque je fus affecté
à l'Institut de Mécanique des Fluides de Marseille, en 1965,
j'y trouvai une petit équipe, rassemblée autour d'un chercheur
: Georges Inglesakis, qui avait effectué, en s'inspirant de travaux
faits aux USA par un chercheur d'origine Suisse, Bert Zauderer, des expériences
de conversion directe en utilisant comme source de rafale de gaz ce qu'on
appelait un "tube à choc". Les expériences étaient
de très brèves durées ( moins d'une centaine demicrosecondes)
mais tout l'intérêt résidait dans le fait que le gaz expulsé
à très grande vitesse (plus de 2500 m/s), sous une pression
importante (un bar) était également très chaud (dix mille
degrés), donc très fortement conducteur de l'électricité.
Dans ces conditions il devenait possible de simuler ces générateurs
MHD dont on rêvait en comprimant, donc en chauffant et en expulsant
à travers une tuyère des gaz aussi piètrement conducteurs
de l'électricité dans des conditions ordinaires, comme l'argon,
mais qui le devenaient à la température à laquelle ils
étaient portés. Bien sûr, ces expériences n'avaient
aucun intérêt sur le plan strictement industriel. Que faire d'un
générateur qui ne peut fonctionner, toutes les heures, que pendant
un dixième de millionnième de seconde, même s'il crache
pendant ce temps là plusieurs mégawatts ? A l'époque
personne ne réalisa (sauf les soviétiques) que ces générateurs
impulsionnels trouveraient un jour leur réemploi dans ce qui devait
s'appeler bien plus tard la "guerre des étoiles" et dont
je parlerai dans le site.
...Le lecteur apprendra, par la
suite, et avec suprise peut être, que le père de la MHD soviétique
ne fut autre que le génial Andréi Sakharov (également
père dela première bombe H russe). Sakharov n'était pas
un chercheur, c'était un trouveur et un visionnaire. Personne, à
cet Institut Marseillais où j'avais atterri, ne suspectait les réelles
possibilités de la MHD. Quelques résultats spectaculaires furent
cependant obtenus. En 1967, deux ans après mon entrée au laboratoire,
grâce à une astuce, redécouverte quinze années
plus tard par un Japonais, je réussis à faire fonctionner pour
la première fois un générateur bitempérature (toujours
pendant ces rafales brèves), en prenant l'instabilité de Vélikov
(laquelle se développait en un millionième de seconde) de vitesse.
Des expériences d'accélération du plasma furent également
menées avec succès, avec des gains de vitesse de 5 km/s sur
seulement dix centimètres de longueur de tuyère. Mais tout ceci
passa totalement inaperçu, sur la toile de fond de la déconfiture
générale.
... En France, la recherche est
en principe "dirigée". Des organismes comme le CNRS ou autres
se dotent donc de "programmes". les problème est que les
gens qui établissent ces programmes et ceux qui ont les idées,
effectuent les recherches, ne sont pas les mêmes personnes. Je ne sais
pas si vous avez déjà coupé la tête d'un canard
d'un coup de hachoir. Tout le monde sait que la bête est alors capable
de courir prestement. La recherche Française, c'est un peu ce canard
sans tête, la situation étant aggravée par le fait que
les instances de recherches françaises dépendent étroitement
:
-
De l'armée
-
Des polytechniciens
... Quand on a compris tout cela,
le plus souvent après de longues années de déboires,
il ne reste plus qu'à se tourner vers le seul domaine de recherche
où l'on puisse envisager des travaux à long terme : la recherche
théorique.
... J'ai abandonné toute
recherche en MHD en 1987, après avoir insisté dix ans après
que les programmes de recherche français aient été officiellement
clos. J'ai abandonné parce que j'y ai été contraint et
forcé. Je m'en suis expliqué dans différents livres.
Je reprendrai tout ceci dans cette section de mon site MHD. Au coeur de cette
recherche il y avait une idée passionnante : est-il possible de faire
évoluer un engin dans l'air à vitesse supersonique, et même
hypersonique, en air dense, sans créer de "Bang", d'onde
de choc ? Un étudiant, Bertrand Lebrun, fit une thèse de doctorat
sous ma direction, dans cette voie. Nos travaux théorique, accompagnés
de nombreuses publications scientifiques dans des revues au top niveau et
de comminications dans des congrès internationaux, répondirent
par l'affirmative (voir la liste à la fin du document accessible par
le lien). Au milieu des années quatre vingt je réussis à
convaincre le Directeur Général du CNRS, Papon, de nous aider
à monter une expérience. Des crédits furent débloqués.
L'idée était de travailler une nouvelle fois dans des expériences
de brève durée, en utilisant le "tube à choc"
comme souflerie à rafale chaude. Un laboratoire de Rouen possédait
encore une de ces ... antiquités. Nous avions en outre récupéré
un important matériel, vestige du premier "tokamak" de Fontenay-aux-Roses.
Papon était ravi, voyant "que nous allions faire de la recherche
de pointe avec du matériel de rebut". A la fin des années
quatre vingt, nous fûmes à deux dioigts de réussir. Mais
l'armée fit capoter le projet, délibérément. Nous
en avons eu la preuve par la suite, que j'ai publiée dans un livre.
... L'armée, par définition,
a tous les droits, dans la mesure où elle se fonde sur le critère
du confidentiel défense. On imagine aisément l'atout stratégique
que pouvait représenter un "missile de croisière MHD",
seul capable de jouer à saute mouton avec les collines, en hypersonique
(pour non-initié : tous les missiles de croisière actuels sont
subsoniques). Le fait que l'armée ait à cette époque
voulu interdire qu'une telle recherche soit menée dans un contexte
civil aurait pu être à la limite compréhensible, dans
la mesure où elle aurait poursuivi ces recherches dans ses propres
sanctuaires, loin des regards indiscrets. Or, treize années plus tard,
il s'est avéré que les militaires français avaient été
simplement incapables de poursuivre ces recherches et qu'elles avaient été
tout simplement abandonnées, assez rapidement d'ailleurs, faute de
... compétences. L'enquête qui a été menée
a simplement apporté la conclusion suivante :
Il n'y a pas de MHD militaire française
...Ceci à l'époque
où un groupe de militaires originaires de l'IHEDN ( Institut des Hautes
Etudes de la Défense Nationale) lance un cri d'alarme, dans une plaquette
publiée en juillet 99. Ils évoquent une fantastique avance des
Américains dans le domaine, sonnent le tocsin. Nous verrons par la
suite que ces inquiétudes pourraient être fondées. Je
suis même convaincu qu'elles les ont et je m'en expliquerai. Mais ce
qui est grotesque c'est que parmi ceux qui s'inquiètent de cette situation
se trouvent beaucoup de ceux qui furent, entre 1976 et 987 les grands responsables
de la faillite de l'effort français en matière de MHD. Courte
vue, incompétence. Ce qui est plus extraordinaire c'est que ce sont
ces mêmes personnes qui tendent la sébille, réclament
"une réponse en terme d'action", énergique, demandent
qu'on leur donne en fait carte blanche, alors que ce sont les principaux responsables
de notre retard dans ce domaine. Prenant des airs de conspirateurs ils s'efforcent
de laisser entendre que leurs portes-paroles sont secondés par de fortes
compétences technico-scientifiques. Or il n'en est rien. Tout cela
n'est hélas qu'une gesticulation assez lamentable et par ailleurs inutile,
car il est ... trop tard.
... Ce qui est difficilement supportable
pour le chercheur que je suis est de voir de surcroît un personnage
dénué de toute compétence scientifique pérorer
à la télévision en déclarant "nous savons
maintenant comment faire évoluer une machine à vitesse supersonique
sans créer de Bang". J'ai pensé alors qu'il était
bon que l'étudiant, l'enseignant, l'ingénieur, le contribuable,
l'homme de la rue, et même .. le politique soient avertis, aient des
éléments d'appréciation pour qu'on ne prennent pas ces
gens, une seconde fois, vingt trois ans plus plus tard, pour des imbéciles.
... A titre de hors d'oeuvre, le
lecteur trouvera en cliquant sur le lien ci-après, une présentation
assez vulgarisée de cette fameuse manip de MHD,celle que nous rêvions
de faire, que nous avions entièrement calculée et qui aurait
(comme toutes les manips que j'ai faites dans ce domaine) marché au
premier essai. Une manip que la soldastesque fut incapable de mener à
bien.
.. Comment cela est-il possible
? Ne surestimez pas les militaires (et les polytechniciens). Rappelez-vous
la phrase de Clémenceau, au tournant de la guerre de 14-18 :"La
meilleure façon de vaincre l'Allemagne est d'y créer une Ecole
Polytechnique".
... Avant de passer à cette
présentation de la manip, dans le style "cent cent microsecondes
qui pourraient changer notre vision du monde", une anecdote savoureuse
à l'appui de mes dires. Après les premiers essais nucléaires
français, à Reagane, les militaires apprirent que les américains
effectuaient désormais leurs essais sous terre. Ils leur demandèrent
comment ils procédaient. La réponse arriva rapidement :
- Ecoutez, vous, les petits mangeurs de grenouilles, vous êtes
bien gentils, mais d'une part vous vous êtes retirés de l'OTAN,
d'autre part nous ne tenons pas pas tant que cela à voir le savoir
faire nucléaire faire tache d'huile à travers cette planète.
Alors, débrouillez-vous....
... Les polytechniciens ingénieurs
militaires, les "ingénieurs des poudres", firent de savants
calculs. Ils en conclurent qu'il fallait forer un tunnel, dans montagne, disposer
tout au fond l'engin nucléaire, puis bourrer le reste de béton
et de ferraille. Ainsi fut fait. On installa un PC de tir pratiquement en
face du tunnel ainsi obturé, puis on invita le Ministre des Armées,
Pierre Messmer, à venir dans ce coin du Sahara, pour assister à
l'essai. C'est d'ailleurs lui-même qui raconta cette affaire au journal
Paris-Match, qui tentait alors, vainement (dans notre pays on cultive volontiers
le secret) d'écrire l'histoire de la bombe française. On verra
tout de suite pourquoi il fit cette confidence. Le Ministre, même après
toutes ces années, en avait gros sur la patate.
... Lorsque l'engin fut mis à
feu, la pression éjecta immédiatement les centaines de mètres
de béton ferraillé et le tunnel se comporta comme un fusil à
grenaille. Stupéfait, le Ministre vit passer ces débris à
faible distance. Tout le monde fut irradié, bien sûr. L'évaluation
des doses reçues s'avéra difficile : les films (dont celui du
Minsitre) avaient été complèteent voilés. Messmer
était hors de lui. Qu'un légionnaire ou que les habitants d'un
village soient irradiés, passe encore, mais ... le ministre des armées,
quand même !
... En fait, et nos ingénieurs
militaires finirent par le comprendre, ça n'était pas dans un
roche dure qu'il fallait loger l'engin, mais au contraire sous des centaines
demètres d'un terrain assez souple pour amortir le choc. Réfléchissez.
Si vous voulez faire exploser une grenade, puis analyser les produits de l'explosion,
il est peut être plus logique de la placer sur des sacs de sable que
de la couler dans du béton. Aujourd'hui on sait comment opérer.
Quand la bombe explose, une cavité se crée dans le terrain,
compressible (comme l'était le substrat de l'atoll de Muroroa). L'énergie
se trouve ainsi absorbée par compression inélastique. En même
temps une onde de choc monte vers la surface, qui soulève légèrement
le sol, et le tour est joué.
... Tout cela pour dire que les
sanctuaires militaires ne sont peut être pas le fin du fin en matière
de recherche fondamentale. J'entends parfois de gens me dire :
- Mais, ne croyez vous pas que tout ce qu'on nous montre, toutes
ces gesticulations télévisuelles ne sont là "que
pour amuser la galerie", mais que, derrière ce paravent, des recherches
beaucoup plus sérieuses pourraient être menées ?
... Désolé de vous
décevoir. Derrière ce paravent, il n'y a rien. Sinon le rapport
évoqué plus haut ne contiendrait pas autant de bourdes révélant
la nullité scientifique de ses auteurs.
Je n'ai pas le pouvoir de changer le monde, mais je n'aime pas
qu'on prenne les gens pour des imbéciles.