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Modélisation des ceintures de radiation de la Terre

Les satellites en orbite sont en permanence soumis à une contrainte radiative susceptible d'endommager les composants électroniques. Cet environnement hostile est de plus très variable. Sa dynamique se caractérise par des échelles de temps allant de quelques minutes à un cycle solaire (11 ans).

copyright © ONERA 2006 - Tous droits réservés Enveloppe limite externe des ceintures de radiation, modélisées par le code Salammbô. Les ellipses sont des orbites de satellites. Grande orbite verte  : géostationnaire, orbite orange : GPS, orbite jaune près de la Terre : satellite d'observation argentin SAC-C, orbite verte très excentrée :satellite japonais "technologique" d'expérimentation MDS1. DESP
copyright © ONERA 2006 - Tous droits réservés
Enveloppe limite externe des ceintures de radiation, modélisées par le code Salammbô. Les ellipses sont des orbites de satellites. Grande orbite verte  : géostationnaire, orbite orange : GPS, orbite jaune près de la Terre : satellite d'observation argentin SAC-C, orbite verte très excentrée :satellite japonais "technologique" d'expérimentation MDS1.
DESP

Il est important pour les concepteurs et exploitants de satellites et matériels embarqués de pouvoir restituer les distributions de particules ionisantes* dans l'espace à tout instant. Cela leur fournit une aide précieuse pour la définition des modèles de spécification des satellites futurs ainsi que des moyens de diagnostic pour les anomalies en vol.

C'est dans ce but que le projet Craterre (Ceintures de Radiation de la Terre), financé par le Cnes, a été mis en oeuvre par l'Onera. Ce projet comporte trois axes de recherches :

  • le traitement de mesures en vol et la mise en place d'un observatoire virtuel [ipsat]
  • la modélisation physique des ceintures de radiation
  • le développement d'un outil d'assimilation de mesures en vol pour définir un modèle de spécification des radiations ionisantes liées aux ceintures de radiation dans l'espace

Reconstruction 3D des ceintures de radiation de la terre
Reconstruction 3D des ceintures de radiation de la terre

Auteur : Sébastien Bourdarie,
chercheur au département d'environnement spatial de l'Onera

Lexique

  • *Particules ionisantes
    Les particules ionisantes sont des particules qui produisent des ionisations dans la matière qu'elles traverse. Ces particules, quand elles sont suffisamment énergétiques, arrachent un ou plusieurs électrons aux atomes qu'elles rencontrent, les transformant en ions positifs.
    Les satellites peuvent être soumis à des flux de particules ionisantes importants (en provenance du soleil ou piégées dans les ceintures de radiation), susceptibles d'endommager sévèrement l'électronique embarquée.

12.06.2006