PROPOSITION DE SUJET DE THÈSE Intitulé : Etude de la

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PROPOSITION DE SUJET DE THÈSE
Intitulé : Etude de la signature électrostatique de l'impact des poussières
cosmiques sur les satellites pour l'instrumentation scientifique et la
prévention des risques de décharges électriques
Référence : PHY-DESP-2017-05-SH
(à rappeler dans toute correspondance)
Laboratoire d’accueil à l’ONERA :
Branche : PHYSIQUE
Lieu (centre ONERA) :
Toulouse
Département : Environnement Spatial
Unité : Couplage Satellite/Environnement
Tél. : 05 62 25 25 65
Responsable ONERA : Sébastien HESS
Email : [email protected]
Directeur de thèse envisagé :
Nom : Zaslavsky Arnaud
Adresse : LESIA, Observatoire de Meudon, 5 Place Jules Janssen, 92190 Meudon
Tél. : 01 45 07 76 19
Email : [email protected]
Sujet : L'environnement des planètes comme l'espace interplanétaire sont parcourus par des
poussières et des débris micrométriques et sub-micrométriques qui peuvent impacter des satellites.
La vitesse relative élevée des poussières mène à leur vaporisation et à la formation d'un plasma. Ce
plasma s'étend dans l'espace en interagissant avec la surface chargée du satellite. La 'bulle' de
plasma en expansion peut être source de danger pour la mission (génération d'arcs électriques),
mais c'est aussi une source d'information sur la poussière impactante. Dans un contexte de
recherche scientifique, l'exploitation du signal électrique perçu par des récepteurs radio embarqués
sur les missions spatiales est la seule méthode permettant la détection de poussières de taille
micrométrique ou sub-micrométrique. L'étude détaillée du signal peut permettre de caractériser les
poussières, ce qui présente un fort intérêt pour l'étude du système solaire. Mais pour cela, une
compréhension fine des processus impliqués est nécessaire. Cette thèse aura pour objet d'étudier les
processus physiques entrant en jeu dans l'expansion du plasma créé par l'impact à la surface du
satellite. En effet, la présence d'une surface chargée modifie l'expansion de la bulle de plasma qui
elle-même influe sur la charge de la surface à mesure qu'elle s'étend. C'est d'ailleurs cette
modification de charge à la surface que détectent les instruments scientifiques. Cette thèse sera
effectuée en co-tutelle entre le LESIA, laboratoire de l'Observatoire de Paris fortement impliqué dans
les missions scientifiques d'exploration du système solaire (aspects astrophysiques et instrumentaux)
et l'ONERA, office national en charge de la recherche aérospatiale en lien avec l'industrie spatiale
européenne (aspects modélisation et risques électrostatiques).
Collaborations extérieures : LESIA
PROFIL DU CANDIDAT
Formation : Plasma, astronomie, techniques spatiales
Spécificités souhaitées : Formation en physique des plasmas
GEN-F160-7 (GEN-SCI-029)