impacts de débris spatiaux à 10 km/s

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Un laboratoire d’essais Français réalise des impacts de débris spatiaux à 10 km/s

 Puybrun, 9 mai – C’est une petite révolution qui vient de se produire dans le monde fermé de l’industrie spatiale. Une PME française, spécialisée dans la fabrication de canons de laboratoire et dans les essais balistiques à grande vitesse vient d’annoncer qu’elle est maintenant capable de réaliser dans son propre laboratoire des essais d’impact à la vitesse vertigineuse de 10 km/s (36 000 km/h). THIOT INGENIERIE peut désormais simuler des impacts de débris spatiaux sur des satellites à des vitesses proches de la réalité.

Les débris spatiaux, une menace pesante

Outre l’aspect symbolique de cette prouesse technologique, l’enjeu est bien réel pour les industriels du spatial et des télécommunications. Si la science-fiction et notamment le film Gravity ont popularisé ce sujet très particulier des collisions de débris spatiaux, il n’empêche que cette menace est prise très au sérieux par les agences spatiales nationales que sont la NASA, l’ESA et la JAXA. Les orbites basses sont de plus en plus encombrées par les satellites d’observation toujours plus nombreux (et entre autres des satellites d’observation militaires) et les orbites hautes par des satellites géostationnaires (satellites de télécommunication). A la congestion annoncée de ces orbites -avec tous les risques de collision associés- vient s’ajouter la menace pesante et permanente d’une collision avec un débris spatial ou une micrométéorite aux conséquences désastreuses. Outre la neutralisation immédiate du satellite, ce dernier risquerait en se désintégrant de créer encore plus de débris qui deviendraient alors à leur tour une nouvelle menace. Plus de 200 000 débris orbitaux entre 1 et 10 cm de diamètre et 17 000 dont la taille est supérieure à 10 cm tournent aujourd’hui autour de la terre. Or si les gros débris sont suivis en continu afin d’éviter les collisions, on est impuissant devant la menace que représentent les petits débris. Et c’est là que la technologie de THIOT INGENIERIE entre en jeu. « Les essais réalisés dans notre laboratoire permettent de reproduire ces impacts afin d’évaluer la vulnérabilité des satellites et autres engins spatiaux, et de tester de nouveaux matériaux ou concepts qui limiteront la génération de nouveaux débris en cas de collision» déclare Patrick THIOT,  fondateur et Directeur Général de la PME Lotoise.

 

Un enjeu stratégique majeur

Si le problème n’est pas nouveau, les enjeux ont considérablement évolué ces dernières années.  Téléphones portables, GPS, navigation maritime ou aérienne, suivi des pollutions, assistance au monde agricole … les satellites sont présents dans notre vie de tous les jours même si on ne s’en rend pas compte. Il s’en lance de plus en plus chaque année, et Arianespace détient plus de 50% du marché des lancements commerciaux. Or, ce sont les pays d’où sont lancés les satellites qui sont responsables des éventuels dégâts occasionnés par ces mêmes satellites. La France est aujourd’hui un des tous premiers acteurs mondiaux (et donc responsable légal en cas d’accident), elle se doit de maitriser les technologies liées de près ou de loin aux débris spatiaux. Les opérateurs de lancement, quant à eux, vont devoir respecter la dernière Loi sur les Opérations Spatiales votées en 2014 qui restreint encore un plus la gestion des débris spatiaux pour préserver les orbites saturées.

 

Une collaboration fructueuse avec le CNES.

C’est dans ce contexte que le CNES et THIOT INGENIERIE ont décidé de mutualiser leurs efforts pour repousser les limites technologiques et inventer de nouveaux moyens d’essais en impact à grande vitesse toujours plus performants. « Nous avons commencé (comme tous les autres laboratoires exerçant dans le même domaine) par des études de vulnérabilité de satellites à des vitesses de l’ordre de 7 km/s,  dont les résultats devaient être extrapolés à plus grande vitesse pour définir des modèles d’endommagement des satellites très théoriques » explique Patrick THIOT. L’entreprise innovante a pris le parti d’orienter sa R&D vers l’obtention de vitesses d’impacts plus élevées, plus proches des 15 km/s qui est la vitesse réelle des débris spatiaux dans l’espace.

 

Un assemblage de briques technologiques

« Quel que soit le marché, aussi pointu soit-il, il faut savoir se différencier pour continuer à exister. Nous nous démarquerons par la vitesse » clame Patrick THIOT qui a fondé l’entreprise 28 ans plus tôt. Près de trente années d’expérience accumulée dans des domaines aussi variés que la thermodynamique des gaz, la simulation numérique de phénomènes rapides, les matériaux à hautes caractéristiques mécaniques, l’interférométrie laser et bien d’autres… autant de briques technologiques patiemment construites et finalement assemblées les unes aux autres à travers la mise au point d’un moyen d’essai unique. Il aura fallu deux ans d’efforts soutenus en R&D et de nombreux essais pour y parvenir mais le résultat est là : 10,5 km/s ! (37 800 km/h) avec une bille de 1 mm de diamètre en Novembre 2015, et plus besoin d’extrapoler des résultats obtenus à plus basse vitesse pour anticiper ce qui se passe dans la réalité. THIOT INGENIERIE propose désormais une réponse industrielle pour des besoins d’industriels.

 

D’autres applications

THIOT INGENIERIE ne compte pas en rester là. Les domaines d’applications ne se limitent pas à la sécurité des satellites artificiels. Ces essais trouvent notamment des applications pour les études de planétologie ou la formation d’autres corps célestes. La NASA vient quant à elle de se doter d’un bureau (Planetary Defence Coordination Office) dont la mission est la protection de la Terre face aux impacts d’astéroïdes, un bureau « anti-Armageddon ». Les essais à très hautes vitesses permettent d’évaluer la déviation que l’on peut amener à un géocroiseur

 

Et après…

Il s’agit maintenant d’augmenter la masse projetée et bien sûr la vitesse à l’impact. Objectif : une bille de 4 mm de diamètre à 11 km/s avant Juillet 2017. Si les ingénieurs de THIOT INGENIERIE y parviennent, l’entreprise espère bien renforcer ses liens avec les institutions internationales comme l’Agence Spatiale Européenne et même la NASA.

 

A propos de THIOT INGENIERIE :

THIOT INGENIERIE, fondée en 1988, est leader mondial de la conception et fabrication de lanceurs de laboratoire (canons à gaz) à grandes performances et le seul laboratoire privé de Physique des Chocs en Europe. Depuis 2008, THIOT INGENIERIE propose des prestations d’expertise en physique des chocs et de caractérisation dynamique de matériaux.

Une presse dynamique de 200 tonnes de poussée, 4 lanceurs de laboratoire couvrant des calibres de 9 à 350 mm, 2 chambres de test blindées, ainsi que des barres d’Hopkinson permettent de réaliser des études physiques et numériques à haute valeur ajoutée intellectuelle pour les industriels de l’aéronautique, du spatial et de la défense. THIOT INGENIERIE compte aujourd’hui 25 collaborateurs (+ 100% en 4 ans) pour près de 7M d’euros de chiffres d’affaires et exporte 70 % de sa production.

Plus d’informations : www.thiot-ingenierie.com