Architecture mixte pour les accelerometres ultrasensibles dedies aux missions spatiales de physique fondamentale

par Vincent Josselin

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Richard Kielbasa.

Soutenue en 1999

à Paris 11 .

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  • Résumé

    Les experiences spatiales sur la gravitation, verification en orbite du principe d'equivalence et observation des ondes gravitationnelles, requierent des accelerometres dont la resolution est de l'ordre du femto-g, soit plus de cent fois mieux que les performances actuelles. Ces deux projets comportent la realisation de capteurs accelerometriques batis autour d'une masse inertielle asservie en position selon ses 6 degres de liberte, au moyen de detecteurs capacitifs et de forces electrostatiques commandees. Ces instruments, en cours de definition, exploiteront en orbite l'environnement de micro-gravite. Ils ne peuvent etre caracterises au sol sur toute leur plage de mesure. L'objet de cette these est l'etude d'une electronique d'asservissement, analogique-numerique, faible bruit, compatible a la fois avec les imperatifs metrologiques des missions envisagees et avec la mise en uvre de l'etalonnage de l'instrument a bord du satellite. Le capteur capacitif de position de l'accelerometre, qui determine pour une grande part les performances de l'instrument a ete etudie en vue d'une optimisation pour les accelerometres destines aux missions de physique fondamentale. Un prototype d'electronique a ete realise a base de boucles d'asservissement numeriques. Il a ete teste avec succes sur un pendule de torsion a suspension electrostatique au fonctionnement similaire a celui des accelerometres spatiaux. Les tests ont ete prolonges par des experiences de physique relatives aux tres faibles forces, representatives des etalonnages envisages en orbite. Les resultats sont discutes ainsi que leur extrapolation aux accelerometres ultrasensibles. Cette architecture mixte est utilisee pour la definition du senseur inertiel dedie au micro-satellite de demonstration technologique d'un systeme de trainee compensee tel que le projet odie. Il doit permettre d'atteindre un niveau residuel d'acceleration correspondant a un bruit de 10 1 2ms 2/hz entre 1 mhz et 0,1 hz.


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Informations

  • Détails : 165 p.
  • Annexes : 63 ref.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Paris-Sud (Orsay, Essonne). Service Commun de la Documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : M/Wg ORSA(1999)271
  • Bibliothèque : Centre Technique du Livre de l'Enseignement supérieur (Marne-la-Vallée, Seine-et-Marne).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TH2014-014365
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