13 Décembre – Soutenance de thèse - Valentin Preda

10 h Amphi - laboratoire IMS, Bâtiment A31 (Université de Bordeaux - Talence)

Contrôle robuste des microvibrations et analyse de pire cas pour les missions spatiales à haut stabilité.

Le contexte général des travaux de recherche de cette thèse concerne les problématiques liées à l’optimisation globale liée à la conception des futurs satellites d’observation terrestre et de missions scientifiques, nécessitant une très haute stabilité en pointage (capacité du satellite à garder son point de visée). Plus particulièrement, les travaux concernent le contrôle actif des modes micro-vibratoires.
Dans une mission satellitaire d’observation terrestre, la qualité des images dépend bien évidemment des instruments de mesure optique (diamètre du miroir, aberrations optiques et qualité du polissage) mais également des performances de la stabilité de la ligne de visée du satellite qui peut s’avérer dégradée pour cause de micro-vibrations. La présence de ces micro-vibrations est liée aux divers éléments tournant du satellite tels que les mécanismes de rotation des panneaux solaires ou de contrôle d’orientation du satellite (on parle de contrôle d’attitude réalisé au moyen de roues inertielles). Le contrôle des micro-vibrations représentent ainsi un défit technologique, conduisant l’ESA et les ac- teurs industriels du monde spatial, a considéré cette problématique comme hautement prioritaire pour le développement des satellites d’observation terrestre nouvelle génération.

Il existe à l’heure actuelle deux principes fondamentaux de contrôle des micro-vibrations :
• le contrôle dit passif: la stratégie consiste à introduire des dispositions constructives et des matériaux particuliers permettant de minimiser la transmission des vibrations à l’environnement.
• le contrôle dit actif : le concept de contrôle actif des vibrations est tout autre : l’idée est cette fois-ci, de bloquer la microvibration en exerçant une vibration antagoniste créée artificiellement avec des propriétés en opposition, à tout instant, relativement à la vibration indésirable, pour rendre nulle leur somme.
L’industrie spatiale aborde cette problématique en plaçant des isolateurs en élastomère au voisinage de chaque source de micro-vibrations. Cette solution, qui a fait ses preuves puisqu’elle équipe actuellement nombre de satellites en orbite, permet de rejeter nombre de micro-vibrations.
Malheureusement, la demande de plus en plus importante de grande stabilité de la ligne de visée pour les futures missions d’observation terrestres telles que les missions GAIA rend l’approche passive insuffisante. L’ESA et Airbus Defence and Space, ont donc collaborer conjointement avec l’équipe ARIA au travers de cette thèse, dans des travaux de recherche dans le domaine du contrôle actif pour palier ces problèmes. L’objectif visé est de coupler les approches passives et actives afin de rejeter à la fois
les micro-vibrations en hautes fréquences (approche passive existant) et en basses fréquences (approche active objet des travaux de la thèse).

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