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Le programme ATIHS pour la protection des satellites

Thiot Ingénierie vient d’intégrer le programme ATIHS. L’objectif : mettre au point des systèmes de protection efficaces des satellites face à la menace des débris spatiaux. L’un de nos chercheurs, le docteur Hakim Abdulhamid, nous donne plus de détails…

Dans quel contexte s’inscrit le programme ATIHS ?

Les structures spatiales peuvent subir des impacts d’objets de différentes dimensions durant leur mission. En 2016 par exemple, les ingénieurs de l’ESA ont constaté un impact d’objet millimétrique non identifié sur l’un des panneaux solaires du satellite Copernicus Sentinel – 1A. Cet impact, s’il n’a pas eu de conséquence désastreuse, a quand même endommagé le panneau sur un rayon de 20 cm et réduit sa puissance.

Il faut savoir que dans l’espace, les vitesses d’impact se situent entre 8 et 14 km/s. Si un débris spatial impacte un point stratégique, que ce soit sur l’ISS ou sur un satellite, l’incident pourrait menacer la réussite d’une mission. C’est pourquoi on tente à l’heure actuelle de mettre en place des réglementations pour éviter leur prolifération, car chaque collision crée de nouveaux débris. Actuellement, les objets au-dessus de 10 cm de diamètre sont détectables et font l’objet d’un suivi permanent, mais s’ils sont plus petits, il est impossible de les tracker.

Pour pouvoir faire face à ce type de menace, les structures spatiales doivent être protégées. Dans le cadre du programme ATIHS, l’objectif principal sera d’étudier l’utilisation de panneaux composites comme systèmes de protection contre les impacts de débris spatiaux. Ces matériaux composites présentent un excellent rapport masse / résistance, c’est-à-dire qu’ils sont à la fois légers et résistants, ce qui est idéal pour le spatial et l’aéronautique.

Quels sont les acteurs impliqués dans ce projet ?

Le projet a été initié par DynaS+ et Thiot Ingénierie, et il est financé par la région Occitanie et la BPI. Les fabricants de panneaux de protection feront également partie du consortium (CEA, NAWA Technologies, l’institut Clément Ader). Plusieurs acteurs seront impliqués dans la partie simulation aux chocs des matériaux : DynaS+, le CEA, ainsi que Thiot Ingénierie. Sur le plan expérimental, Thiot Ingénierie réalisera les essais de caractérisation de ces nouveaux matériaux. Nous sommes également en charge du développement d’un moyen d’essais capable d’atteindre une vitesse de projectile de 12 km/s pour réaliser les essais hypervitesse. Enfin, le CNES et Airbus Defence & Space participent au suivi du projet dans sa globalité.

Pouvez-vous détailler les différentes étapes de votre contribution dans le projet ?

Le projet ATIHS se déroule sur trois ans. Dans un premier temps, nous allons valider les modèles numériques des protections existantes. Puis, à partir des essais de caractérisation, nous enrichirons ces modèles pour pouvoir simuler un impact hypervitesse sur ces panneaux de protection.

Il faut noter que les matériaux composites représentent un véritable challenge pour la simulation, du fait de leur structure complexe. Les données expérimentales recueillies au cours du projet vont servir à améliorer la compréhension du comportement aux chocs de ces matériaux, et ainsi fiabiliser la prédiction des modèles qui seront développés.

Nous allons également devoir développer un nouveau lanceur pour atteindre ces gammes de vitesse. Cela s’inscrit dans notre stratégie de développement : avec un nouveau moyen d’essai, nous allons accroître les capacités de notre laboratoire et répondre toujours mieux aux demandes de nos clients.

ATIHS s’inscrit donc parfaitement dans la stratégie de l’entreprise.

Tout à fait. Nous nous ouvrons de plus en plus au domaine du spatial, et nous sommes vraiment heureux d’apporter notre contribution sur un tel projet. Avec ATIHS, nous allons pouvoir valoriser notre expertise en physique des chocs, sur l’aspect expérimental comme sur l’aspect simulation numérique.

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