A propos de P&A

Propulsion et Aérothermodynamique

La COMET pour "Communauté d'Experts" s’apparente à un « cercle de connaissances ouvert ».

De ce fait, c’est un excellent moyen de communication et de diffusion d'informations, une vitrine qui vous permettra 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" vient d’être créée au CNES. 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 :

  • Propulsion électrique
  • Propulsion chimique et liquide (hors propulsion lanceur)
  • Aérothermodynamique

 

Présentation générale

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


 
Propulsion électrique

pe

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

 

 

 

 


Propulsion chimique

PC

  • Développement de nouveaux ergols en remplacement des hydrazines.
  • Problématique de la Loi sur les Opérations Spatiales (LOS).
  • Exclusion du périmètre  grosse  propulsion  (lanceur).

 

 

Aérothermodynamique

AE

  • Rentrée atmosphérique : réglementation sur la rentrée des débris (LOS).
  • Contexte du projet Exomars: instrument ICOTOM (CNES) et protection thermique (ADS).

 

 

 

 

Le spectre de la COMET P&A embrasse un large panel d’activités mais de nombreuses synergies existent entre les trois 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 PCGroupe Propulsion Chimique

 

 

 

Domaines couverts : 

  • Passivation des systèmes propulsifs sur satellite : équipements, aménagements, protocoles. 
  • Nouveaux ergols pour la propulsion chimique et plus largement matériaux énergétiques, incluant les applications pyrotechniques. 
  • Stabilité long terme des matériaux énergetiques : normes, méthodes, exploitation. 
  • Nouveaux matériaux hautes performances et procédés associés (fabrication additive, CVD, ...). 
  • ..... 

 

 

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).