A propos de P&A

Propulsion et Aérothermodynamique

Les COMmunautés d'ExperTs"  COMET s’apparentent à des « clubs de connaissances ouverts».

De ce fait, c’est un excellent moyen de communication et de diffusion d'informations, une vitrine qui vous permet de présenter vos développements sans contraintes majeures.

Les COMET englobent les disciplines de base des techniques spatiales et les domaines transverses applicatifs.

Dans ce contexte, la COMET P&A pour "Propulsion & Aérothermodynamique" a été créée au CNES en 2017. Celle-ci a pour objectif de créer des conditions favorables pour innover et échanger en permettant de rassembler les communautés concernées par les thématiques couvertes par la COMET. Cette dernière englobe trois grands domaines dont deux seulement font l'objet de réseaux COMET:

  • Propulsion électrique
  • Aérothermodynamique

concernant

la Propulsion chimique et liquide

   Pour en savoir plus

Une communauté d'expert "Propulsion chimique et liquide" avait été créée également en 2017 

mais a été clôturée en 2019, le réseau des experts se fédérant  déjà aux travers de conférences régulières 

 

La COMET P&A s’articule donc autour de deux thématiques dans un contexte spatial fortement règlementé et en pleine évolution.

 
Propulsion électrique

  • Apparition des plateformes GEO « tout électriques ».
  • Émergence d’un marché LEO/MEO (constellations, Galileo-NG).
  • Fortes perspectives pour les applications nanosat.
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Aérothermodynamique

  • Rentrée atmosphérique : réglementation sur la rentrée des débris (LOS).
  • Contexte du projet Exomars: instrument ICOTOM (CNES) et protection thermique (ADS).
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Le spectre de la COMET P&A embrasse un large panel d’activités mais de nombreuses synergies existent entre les thématiques.

  • Désorbitation et rentrée contrôlée.
  • Passivation des réservoirs fluidiques (explosion du réservoir si pas passivé).
  • Comportement des matériaux à haute température.
  • Problématique particulière liée à certains composants (réservoir titane).
  • Physique commune (ex : plasma en propulsion électrique et aérothermodynamique)
  • ….. 

 

logo AEGroupe Aérothermodynamique


La thématique aérothermodynamique couvre un large spectre de problématiques liées aux rentrées atmosphériques contrôlées ou non contrôlées de corps (météorites) et véhicules spatiaux (lanceur, satellites).


Ces problématiques mettent en jeu un nombre important de disciplines et de phénomènes parmi lesquels on peut compter : les transferts de chaleur, les écoulements fluides sur différents régimes, la fragmentation thermomécanique de structures, le calcul de trajectoire et d’attitude, etc..


Il est également envisagé dans thématique aérothermodynamique  de la CCT P&A d’aborder les aspects end-users et applicatifs. De manière générale, les outils aérothermodynamiques sont utilisés pour effectuer des analyses de risques liés aux rentrées atmosphériques et pour vérifier le respect des règles et des lois (Loi sur les Opérations spatiales ou LOS). Les codes de calcul prédictifs sont également utilisés pour développer de nouvelles solutions en amont (lors de la conception) permettant de réduire au maximum les risques potentiels d’impacts au sol en assurant l’ablation totale du corps avant l’atteinte du sol (D4D : Design for Demise).

 

logo PEGroupe Propulsion Electrique

 

 


La propulsion électrique est à un tournant de son histoire. En effet, elle est maintenant largement utilisée sur des satellites commerciaux pour réaliser du contrôle et maintien d’orbite  Nord-Sud et (NSSK). Mais la réduction significative d’ergol qu’elle permet, associés aux récents succès en vol, ouvrent de nouvelles  perspectives non envisageables auparavant. En effet, la propulsion électrique est non seulement  pertinente pour des opérations de maintien en poste, mais aussi pour réaliser le transfert d’orbite de satellites géostationnaire, ce qui lui offre un  marché considérable.

Par ailleurs, les futurs besoins du marché des nanosatellites (CubeSats) élargissent le champ d’application des technologies à propulsion électrique. Le guidage et le contrôle de la trajectoire de petits satellites demandent des systèmes propulsifs électriques compacts et robustes. C’est pourquoi, des systèmes propulsifs  novateurs et efficaces sont nécessaires et de nouvelles voies de développement doivent être explorés.
Ce tournant implique une profonde réflexion sur la rupture apportée par la propulsion électrique :

  • Sur le court terme, le développement des sous-système de propulsion doit être mieux adapté pour qu’accroitre sa compétitivité et ainsi répondre aux nouveaux besoins (GEO, télécom..), 
  • Sur le moyen terme, les nouvelles lignes de produit devront répondre à des besoins de plus en plus diversifiés (LEO, constellations, nanosat…), 
  • Sur le long terme, des ruptures doivent être accomplis pour des missions de plus en plus ambitieuses (exploration lointaine).