Titan atmosphere plasma characterization using spectroscopic measurement techniques

par Mickaël, Franck, Emmanuel Playez

Thèse de doctorat en Énergétique

Sous la direction de Christophe Laux.

  • Titre traduit

    Etude spectroscopique de plasmas représentatifs des conditions d'entrée dans l'atmosphère de titan


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  • Résumé

    Lors des manoeuvres d'entrée ou d'aérocapture dans l'atmosphère de Titan, une quantité importante d'énergie est émise sous forme de radiation dans la couche de choc présente autour du véhicule spatial. Le dimensionnement du bouclier thermique du véhicule demande une évaluation précise de la quantité d'énergie qu'il reçoit sous forme radiative. Nous proposons dans cette étude une analyse du rayonnement émis par un plasma dont la composition est représentative de l'atmosphère de Titan, et ceci dans l'intervalle de longueur d'onde compris entre 350 et 1000 nm. Le plasma analysé est produit dans un tunnel plasma à couplage inductif (ICP). Des mesures par spectroscopie d'émission sont effectuées pour deux pressions différentes, 300 et 23 mbar. Le cas à haute pression favorise l'équilibre thermodynamique local dans l'écoulement, tandis que le cas à basse pression permet d'étudier un plasma hors équilibre. La modélisation de l'émission radiative du plasma est effectuée pour des conditions d'équilibre thermodynamique et montre un bon accord, sur une échelle absolue de l'émission, avec le spectre mesuré à haute pression. L'application du modèle développé à l'analyse du cas basse pression démontre l'obtention de conditions hors équilibre thermique. Des limitations liées à l'implémentation des mesures sont néanmoins observées. Elles sont liées aux fluctuations du plasma étudié.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (XVI-163 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. 96 références

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  • Bibliothèque : CentraleSupélec. Bibliothèque.
  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : TH 63483
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