Thèse soutenue

Contribution à l'élaboration de modèles de référence des ceintures de radiation terrestres
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Auteur / Autrice : Angélique Gaudel-Vacaresse
Direction : Daniel Boscher
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Géophysique externe
Date : Soutenance en 1999
Etablissement(s) : École nationale supérieure de l'aéronautique et de l'espace (Toulouse ; 1972-2007)

Résumé

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La connaissance de l'environnement spatial en particules chargées est importante pour diminuer les risques d'anomalies. Un programme de calcul axisymétrique des ceintures de radiation a été réalisé au départ, permettant de décrire un état moyen ainsi que l'évolution lente des populations de protons et d'électrons piégés. Ce code a été étendu ensuite au cas non symétrique pour mieux comprendre le transport des particules durant les orages magnétosphériques. Cette thèse s'inscrit dans un projet de modèle de référence des ceintures de radiation terrestre, orienté vers les utilisateurs. Dans un premier temps, les effets de l'environnement spatial en particules chargées sur les véhicules ou les hommes dans l'espace ont été répertoriés. Les besoins en matière de modèle en ont été dégagés en fonction des problèmes rencontrés avec les modèles existants. Dans une seconde partie, afin de simplifier au maximum les modèles physiques, une série de paramètres a été isolée. Ces paramètres permettent de rendre compte de la dynamique à plus ou moins long terme des ceintures de radiation, tout en répondant au meilleur compromis possible entre des critères de simplicité, d'accessibilité, de couverture temporelle, et de signification physique. Dans une troisième partie, la modélisation dynamique de la ceinture de radiation de protons de haute énergie (supérieurs à 1 MeV) a été réalisée. La nature et les effets de tous les phénomènes physiques (injections, accélération, pertes) à l'origine des différentes dynamiques importantes à modéliser (cycles solaires, orages, éruptions solaires) sont compris. Un premier paramétrage simple de ces phénomènes permet d'obtenir des résultats proches des mesures satellites. Enfin, dans la dernière partie, les éléments essentiels à la construction d'un modèle d'ingénierie protons ont été dégagés et mis en œuvre dans le nouveau modèle physique proton en fonction des besoins exprimés par les utilisateurs.