Satellites sécurisés

Comment vous êtes-vous intéressé à votre domaine de spécialisation ? 

Je suis passionné par l’espace. J’ai choisi une spécialisation en lanceurs spatiaux et satellites afin de développer des compétences spécifiques à l’astronautique.  

Quel est votre rôle chez ALTEN ?  

J’ai commencé par un stage de fin d’études au sein de la Direction de l’Innovation d’ALTEN, autour de la Recherche & Développement de systèmes spatiaux réactifs et innovants. Depuis début janvier, j’ai la chance de poursuivre l’aventure en tant que consultant ALTEN au sein d’ArianeGroup aux Mureaux.  

Quel est le sujet de la présentation que vous ferez au Congrès international d’astronautique 2024 à Milan ? 

Il y a deux présentations : la première est un sujet de recherche que je réalise avec Erika Vélio, qui travaille dans un institut de recherche aérospatiale aux Pays-Bas. Il porte sur les techniques de protection contre les rayonnements cosmiques provenant du soleil ou de la galaxie. Ce sont des éléments puissants ! Il peut s’agir de particules, de rayons gamma, voire de rayons ultraviolets. Nous pensons beaucoup aux rayons du soleil, mais les rayons cosmiques galactiques provenant de l’extérieur du système solaire comptent parmi les rayonnements ionisants les plus pénétrants. Ces rayonnements peuvent être dangereux non seulement pour les astronautes, mais aussi pour les équipements, pour les satellites – leur électronique en particulier. Ils peuvent désactiver totalement les composants ou fausser les mesures renvoyées.  

Quels sont les matériaux que vous envisagez pour vous protéger contre ces types de rayonnements ? 

Nous étudions les matériaux composites à matrice polymère, c’est-à-dire une matrice renforcée par un matériau de remplissage afin de combiner les propriétés des deux. La charge peut être constituée de métaux légers ou de nanoparticules contenant de l’hydrogène, qui offrent une bonne protection contre les éruptions solaires et les rayons cosmiques galactiques. Les éléments présentant la section efficace d’absorption des neutrons la plus élevée sont, par définition, les plus efficaces contre ce type de rayonnement. Le problème, c’est qu’il s’agit d’atomes dont le noyau contient un très grand nombre de protons et de neutrons. Ils sont donc susceptibles de se diviser et donc de créer des réactions secondaires. En fonction du type de particules induites (électrons, protons, rayons gamma, etc.), différentes combinaisons de matrices polymères et de charges sont sélectionnées pour optimiser les propriétés de protection contre les rayonnements. Le choix de la combinaison dépend de l’environnement et de la durée de la mission. 

Quel est le sujet de votre seconde étude ? 

Mon deuxième sujet porte sur la menace que représentent les débris spatiaux pour les satellites à énergie solaire situés sur une orbite géostationnaire. Le concept d’un satellite à énergie solaire est de récolter l’énergie du soleil dans l’espace et de la transmettre à la Terre sans fil. Ces gros satellites sont très efficaces sur une orbite située à 36 000 kilomètres au-dessus du niveau de la mer. À cette altitude, il y a beaucoup moins de débris, mais il y en a encore, et c’est le sujet de l’étude. Le problème des satellites solaires est qu’ils nécessitent de grands panneaux et de grandes antennes ; plus la structure est grande, plus le risque d’être touché est grand. Il existe d’ailleurs des cimetières pour les satellites obsolètes – afin qu’ils ne polluent pas l’orbite stationnaire – mais les collisions sont toujours possibles. Il y a aussi les micrométéorites : ces particules ne mesurent que quelques millimètres, mais elles peuvent aussi endommager les satellites. Nous utilisons donc un modèle qui prend en compte à la fois les débris spatiaux et les micrométéorites. L’objectif de cette étude est de trouver la forme et l’orientation optimales des satellites en tenant compte des débris spatiaux.