Recherche Avancée

Thèse soutenue

Processus physico-chimiques de contamination moléculaire phot-assistée sur satellites

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Auteur / Autrice : Alexandre Pereira
Direction : Jean-François Roussel
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Matériaux
Date : Soutenance en 2004
Etablissement(s) : École nationale supérieure de l'aéronautique et de l'espace (Toulouse ; 1972-2007)

Résumé

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Le contrôle du vieillissement des satellites est un enjeu économique très important pour l’industrie spatiale. La contamination moléculaire des surfaces externes des satellites est un problème majeur rencontré en orbite, directement lié à cette dégradation des matériaux. Le travail présenté dans cette thèse concerne ainsi l’étude des processus physico-chimiques de la contamination moléculaire photo-assistée des revêtements de contrôle thermique, des optiques et des générateurs solaires des véhicules spatiaux. Le but était de comprendre et de modéliser les processus essentiels régissant la photo-déposition de contaminants afin de développer un modèle physique prédictif. Pour valider ce modèle, nous avons élaboré un moyen d’essai expérimental visant à simuler d’une part la condensation de contaminants purs et d’autre part leur photo-déposition, et de comparer les cinétiques de déposition et de réémission dans les deux cas. Nous avons ainsi pu mettre en évidence différents régimes de déposition suivant la température du substrat, le flux de contaminants incident, la durée d'irradiation UV, et caractériser les dépôts polymères par spéctrométrie FTIR et microscopie optique. Le modèle développé nous permet de modéliser la croissance d’un dépôt par condensation sur une surface froide, l'équilibre entre l'adsorption et la désorption de molécules transitoirement adsorbées, la croissance d’un film polymère par photo-déposition sur une surface chaude ainsi que la réémission des molécules qu’elles soient simplement condensées ou polymérisées.