Paris, France
Center for Space Studies
Contacts : Vincent Cassé & Laurence Rezeau
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Scientific team project in space sciences
project proposals for 2010/2011
Analyse de données du Fermi Gamma-ray Space Telescope
Site internet : http://fermi.gsfc.nasa.gov/ et http://polywww.in2p3.fr/glast/
Visualisation des ondes sonores stationnaires par un dispositif en micropensanteur
lors de vols paraboliques (VISIONS)
Le CNES offre la possibilité à des projets d’étudiants de participer à un vol parabolique en micropesanteur à bord de l’A300 ZéroG (opéré par NOVESPACE). Ce projet peut être soutenu par une équipe scientifique déjà impliquée dans les activités micropesanteur du CNES. Le projet VISIONS (VISualisation en impesanteur des ONdes Sonores) reprend un concept préliminaire développé en 1992 et qui avait volé à bord de la Caravelle ZéroG. Il s’agit de visualiser les ondes sonores stationnaires produites dans un tube à l’aide de deux hauts parleurs reliés à un générateur de fréquence. Le tube est repli d’un matériau léger et poreux (typiquement du polystyrène). Lorsque la fréquence ad-hoc est atteinte, dépendant de la longueur du tube, la matière se met immédiatement en disques au niveau des nœuds de vitesse si l’on est en micropesanteur (photo ci-dessous). Le but du projet est donc de visualiser un processus physique qui n’est pas facilement observable à l’œil dans les conditions de pesanteur normale.
Contact : Jean-Baptiste RENARD, LPC2E-CNRS, Orléans
Elaboration d'une micro-instrumentation de mesures des ondes dans l’espace complète : du capteur (champ électrique+champ magnétique) au traitement de bord
Le travail est proposé par l’équipe Plasmas spatiaux du LPP à Palaiseau. Il sera divisé en 2 sous-parties qui constituent chacune un projet complet :
1) Etude de solutions "micro-capteurs" de mesure de champ électrique, de mesure de champ magnétique (les AMRs développées à TRT pourraient être utilisées) et mise au point de leur électronique analogique faible bruit associée.
Contact : Christophe.Coillot@lpp.polytechnique.fr
2) Numérisation et traitement de bord des mesures de champ électriques et magnétiques : passage en grandeur physique de E et B, calcul du vecteur onde, opération de despin (tbc), compression et déclenchement sur évènement. Un FPGA avec un microprocesseur LEON3 (processeur SPARC) intégré servira de support au développement.
Contact : Paul.Leroy@lpp.polytechnique.fr
Mise à l’épreuve d’un nouveau concept de propulseur spatial
Notre équipe (plasma froid) au Laboratoire de Physique des Plasmas (LPP) a récemment proposé un nouveau concept pour la propulsion spatiale et possède sur cette technologie innovante un brevet publié en juillet 2007.
Nous développons actuellement un prototype de ce propulseur qui est baptisé PEGASES (pour Plasma Propulsion with Electronegative GASES).
Le projet de PSC peut être divisé en deux projets :
i) Les étudiants seront en charge de la réalisation et de la construction d’une expérience liée au moteur PEGASES qui sera réservée aux étudiants. Cette tâche consistera par exemple à mettre le moteur dans une chambre a vide et à réaliser l’injection du gaz et le pompage. Des sondes électrostatiques seront également mis en ouvre pour faire le caractérisation du plasma. A fin, le plasma dans le moteur sera caractérisé et optimisé.
ii) En plus de la performance du propulseur, il y a de nombreuses autres conditions essentielles qui sont données par l’industrie spatiale pour spatialiser le moteur. Pour obtenir un succès du moteur PEGASES il faut que toutes ces conditions soient remplies. Les étudiants devront mettre le moteur PEGASES à l’épreuve pour évaluer si il satisfait toutes ces conditions. La question pour ce PSC est donc : sera-t-il possible que PEGASES soit le cœur d’un vaisseau spatial ?
Contact : Ana.Aanesland@lpp.polytechnique.fr
Préparation de la mission de Physique Fondamentale dans l'Espace MICROSCOPE.
Il s'agit de participer aux tests des instruments d'accélérométrie ultra-sensibles développés par l'ONERA destinés à tester le Principe d'Equivalence de la Relativité Générale.
Responsables : Jean-Pierre Marque (marque@onera.fr) ou Pierre Touboul (pierre.touboul@onera.fr)
Site internet : http://www.onera.fr/coupdezoom/13-accelerometre-einstein-principe-equivalence.php
Département:DMPH/ONERA
Caractérisation de propulseurs spatiaux électriques (à plasma, à émission ionique, émission de champ,..)
Les propulseurs électriques (à plasmas, émission de champ,...) offrent la possibilités d'augmenter les impulsions accélératrice des engins spatiaux à masse donnée. La connaissance précise de leur mode de fonctionnement présente encore de nombreuses inconnues. Le PSG consistera à mettre en oeuvre des procédés de spectroscopie atomique très sophistiqués pour caractériser les champs de vitesse de diverses espèces atomiques afin de valider des modèles de fonctionnement.
Responsable : Denis Packan (denis.packan@onera.fr)
Site internet : http://www.onera.fr/dmph/plasmas/propulsion-ionique.php
Département : DMPH/ONERA
Développement d'un LIDAR spatial
La caractérisation fine de la pollution atmosphérique ou de la répartition de certains gaz à effet de serre nécessite le développement de LIDAR (equivalent du radar utilisant des lasers) dont la longueur d'onde d'émission est largement accordable pour permettre de mesurer l'absorption moléculaire de nombreuses espèces chimiques différentes. L'ONERA étudie pour des agences comme l'ESA une nouvelle génération de laser appelés oscillateurs paramétriques optiques, qui permettent une telle accordabilité (entre 2 et 4.5 µm).
Responsable Myriam Raybaut (myriam.raybaut@onera.fr)
Site internet : http://www.onera.fr/coupdezoom/14-lumiere-laser-opo.php
Départemen : DMPH/ONERA
Radar transhorizon et pour surveillance spatiale
Les radars sont très utilisés pour des applications spatiales et environnementales. Parmi celles -ci, on peut noter l'utilisation des radars pour la détection d'engins spatiaux (satellites,débris,...) tel que le Radar Graves développé par l'ONERA mais aussi le radar transhorizon ( Nostradamus) dont les fréquences sont suffisamment basses pour être réfléchies sur l'ionosphère et permettre de voir au delà de l'horizon. Le PSC portera sur l'utilisation du rardar Naostradamus pour des apllications en géophysique (détection de séismes, d'état de mer, ...).
Responsable : Gilbert Auffray (gilbert.auffray@onera.fr)
Site internet : http://www.onera.fr/coupdezoom/10-radar-sismologie-ionospherique.php
Département : DEMR/ONERA
Participation à la définition d'une charge embarquée d'imageur hyperspectral spatial
L'imagerie hyperspectrale consiste à observer la même scène dans de très nombreuses bandes spectrales différentes. On obtient ainsi un hyper-cube d'images qui contient de très nombreuses informations aussi bien spatiales que spectrales. Ce type d'instrument permet ainsi d'analyser le stress hydrique d'une végétation, le contenu en chlorophyle, ...et possède un fort potentiel pour de futures missions d'observation de la Terre. Le PSC consistera à participer à la définition d'une charge utile de satellite utilisant les dernières percées de la photonique, telles que les filtres plasmoniques, ...
Responsable : Jerome Primot et Riad Haidar (primot@onera.fr)
Site internet : http://www.onera.fr/coupdezoom/33-nanophotonique-optique-miniaturisation.php
Département : DOTA/ONERA
Scientific team project in space sciences
project proposals for 2010/2011
Analyse de données du Fermi Gamma-ray Space Telescope
Les
rayons gamma cosmiques sont utilisés pour étudier les sites
astrophysiques où sont crées les rayons cosmiques. Le laboratoire
Leprince-Ringuet, qui a participé à la construction de Fermi,
s'intéresse plus particulièrement aux rayons gamma de très haute
énergie (> 100 GeV) provenant des accélérateurs cosmiques les plus
puissants. Le PSC portera sur l'étude des flux et de la spectroscopie
de rayons gamma en provenance de plusieurs types d'accélérateurs
(pulsars, trous noirs supermassifs) et d'étudier les mécanismes
physiques qui ont généré ces rayons.
Responsable : Berrie Giebels (berrie@in2p3.fr) Site internet : http://fermi.gsfc.nasa.gov/ et http://polywww.in2p3.fr/glast/
Visualisation des ondes sonores stationnaires par un dispositif en micropensanteur
lors de vols paraboliques (VISIONS)
Le CNES offre la possibilité à des projets d’étudiants de participer à un vol parabolique en micropesanteur à bord de l’A300 ZéroG (opéré par NOVESPACE). Ce projet peut être soutenu par une équipe scientifique déjà impliquée dans les activités micropesanteur du CNES. Le projet VISIONS (VISualisation en impesanteur des ONdes Sonores) reprend un concept préliminaire développé en 1992 et qui avait volé à bord de la Caravelle ZéroG. Il s’agit de visualiser les ondes sonores stationnaires produites dans un tube à l’aide de deux hauts parleurs reliés à un générateur de fréquence. Le tube est repli d’un matériau léger et poreux (typiquement du polystyrène). Lorsque la fréquence ad-hoc est atteinte, dépendant de la longueur du tube, la matière se met immédiatement en disques au niveau des nœuds de vitesse si l’on est en micropesanteur (photo ci-dessous). Le but du projet est donc de visualiser un processus physique qui n’est pas facilement observable à l’œil dans les conditions de pesanteur normale.
Contact : Jean-Baptiste RENARD, LPC2E-CNRS, Orléans
Elaboration d'une micro-instrumentation de mesures des ondes dans l’espace complète : du capteur (champ électrique+champ magnétique) au traitement de bord
Le travail est proposé par l’équipe Plasmas spatiaux du LPP à Palaiseau. Il sera divisé en 2 sous-parties qui constituent chacune un projet complet :
1) Etude de solutions "micro-capteurs" de mesure de champ électrique, de mesure de champ magnétique (les AMRs développées à TRT pourraient être utilisées) et mise au point de leur électronique analogique faible bruit associée.
Contact : Christophe.Coillot@lpp.polytechnique.fr
2) Numérisation et traitement de bord des mesures de champ électriques et magnétiques : passage en grandeur physique de E et B, calcul du vecteur onde, opération de despin (tbc), compression et déclenchement sur évènement. Un FPGA avec un microprocesseur LEON3 (processeur SPARC) intégré servira de support au développement.
Contact : Paul.Leroy@lpp.polytechnique.fr
Mise à l’épreuve d’un nouveau concept de propulseur spatial
Notre équipe (plasma froid) au Laboratoire de Physique des Plasmas (LPP) a récemment proposé un nouveau concept pour la propulsion spatiale et possède sur cette technologie innovante un brevet publié en juillet 2007.
Nous développons actuellement un prototype de ce propulseur qui est baptisé PEGASES (pour Plasma Propulsion with Electronegative GASES).
Le projet de PSC peut être divisé en deux projets :
i) Les étudiants seront en charge de la réalisation et de la construction d’une expérience liée au moteur PEGASES qui sera réservée aux étudiants. Cette tâche consistera par exemple à mettre le moteur dans une chambre a vide et à réaliser l’injection du gaz et le pompage. Des sondes électrostatiques seront également mis en ouvre pour faire le caractérisation du plasma. A fin, le plasma dans le moteur sera caractérisé et optimisé.
ii) En plus de la performance du propulseur, il y a de nombreuses autres conditions essentielles qui sont données par l’industrie spatiale pour spatialiser le moteur. Pour obtenir un succès du moteur PEGASES il faut que toutes ces conditions soient remplies. Les étudiants devront mettre le moteur PEGASES à l’épreuve pour évaluer si il satisfait toutes ces conditions. La question pour ce PSC est donc : sera-t-il possible que PEGASES soit le cœur d’un vaisseau spatial ?
Contact : Ana.Aanesland@lpp.polytechnique.fr
Préparation de la mission de Physique Fondamentale dans l'Espace MICROSCOPE.
Il s'agit de participer aux tests des instruments d'accélérométrie ultra-sensibles développés par l'ONERA destinés à tester le Principe d'Equivalence de la Relativité Générale.
Responsables : Jean-Pierre Marque (marque@onera.fr) ou Pierre Touboul (pierre.touboul@onera.fr)
Site internet : http://www.onera.fr/coupdezoom/13-accelerometre-einstein-principe-equivalence.php
Département:DMPH/ONERA
Caractérisation de propulseurs spatiaux électriques (à plasma, à émission ionique, émission de champ,..)
Les propulseurs électriques (à plasmas, émission de champ,...) offrent la possibilités d'augmenter les impulsions accélératrice des engins spatiaux à masse donnée. La connaissance précise de leur mode de fonctionnement présente encore de nombreuses inconnues. Le PSG consistera à mettre en oeuvre des procédés de spectroscopie atomique très sophistiqués pour caractériser les champs de vitesse de diverses espèces atomiques afin de valider des modèles de fonctionnement.
Responsable : Denis Packan (denis.packan@onera.fr)
Site internet : http://www.onera.fr/dmph/plasmas/propulsion-ionique.php
Département : DMPH/ONERA
Développement d'un LIDAR spatial
La caractérisation fine de la pollution atmosphérique ou de la répartition de certains gaz à effet de serre nécessite le développement de LIDAR (equivalent du radar utilisant des lasers) dont la longueur d'onde d'émission est largement accordable pour permettre de mesurer l'absorption moléculaire de nombreuses espèces chimiques différentes. L'ONERA étudie pour des agences comme l'ESA une nouvelle génération de laser appelés oscillateurs paramétriques optiques, qui permettent une telle accordabilité (entre 2 et 4.5 µm).
Responsable Myriam Raybaut (myriam.raybaut@onera.fr)
Site internet : http://www.onera.fr/coupdezoom/14-lumiere-laser-opo.php
Départemen : DMPH/ONERA
Radar transhorizon et pour surveillance spatiale
Les radars sont très utilisés pour des applications spatiales et environnementales. Parmi celles -ci, on peut noter l'utilisation des radars pour la détection d'engins spatiaux (satellites,débris,...) tel que le Radar Graves développé par l'ONERA mais aussi le radar transhorizon ( Nostradamus) dont les fréquences sont suffisamment basses pour être réfléchies sur l'ionosphère et permettre de voir au delà de l'horizon. Le PSC portera sur l'utilisation du rardar Naostradamus pour des apllications en géophysique (détection de séismes, d'état de mer, ...).
Responsable : Gilbert Auffray (gilbert.auffray@onera.fr)
Site internet : http://www.onera.fr/coupdezoom/10-radar-sismologie-ionospherique.php
Département : DEMR/ONERA
Participation à la définition d'une charge embarquée d'imageur hyperspectral spatial
L'imagerie hyperspectrale consiste à observer la même scène dans de très nombreuses bandes spectrales différentes. On obtient ainsi un hyper-cube d'images qui contient de très nombreuses informations aussi bien spatiales que spectrales. Ce type d'instrument permet ainsi d'analyser le stress hydrique d'une végétation, le contenu en chlorophyle, ...et possède un fort potentiel pour de futures missions d'observation de la Terre. Le PSC consistera à participer à la définition d'une charge utile de satellite utilisant les dernières percées de la photonique, telles que les filtres plasmoniques, ...
Responsable : Jerome Primot et Riad Haidar (primot@onera.fr)
Site internet : http://www.onera.fr/coupdezoom/33-nanophotonique-optique-miniaturisation.php
Département : DOTA/ONERA