CQIA.
Dossier technique
Thermique du Satellite
Théorie
Julien Forest - Jean-François Lévêque -
Xavier Outhier
Résumé:
La stabilité thermique d'un satellite dépend de nombreux
facteurs dont les principaux sont les flux extérieurs et les couplages
thermiques entre les différents éléments internes.
En effet, la température du satellite est fonction de son exposition
aux flux solaire, albédo et thermique réémis par la
Terre. Bien entendu, l'impact de ces flux dépend de la position
et de l'orientation de l'engin. La répartition de la temperature
sur l'ensemble du satellite est également liée à sa
structure, en particulier son isolation et ses revêtements externes.
Pour connaître la température en différents points
du véhicule et la contrôler, il faut déterminer à
chaque instant et pour chacun de ces points tous les échanges thermiques
avec l'environnement ainsi qu'avec les autres points (couplages internes).
Le contrôle global de la température s'obtient en equilibrant
les flux thermo-optiques entrants et sortants à l'aide de matériaux
et revêtements judicieusement choisis pour leurs coefficients thermo-optiques.
C'est la base du contrôle thermique passif. Notons également
que les conditions de vol peuvent varier accidentellement, par une dérive
d'orbite par exemple. Il faut donc étudier le cas où le satellite
se trouve dans son mode de survie.
Enfin, il est nécessaire d'étudier les phases de lancement
et de mise sur orbite en considérant les procédures particulières
correspondantes.
Le sujet de cette étude étant le contrôle thermique
du satellite, nous allons chercher à déterminer, par des
méthodes numériques, les températures des différents
modules de bord. Le but final est de proposer les différentes solutions
techniques envisageables pour maintenir une température acceptable
pour la plate-forme et sa charge utile. Nous ne chercherons à mettre
en place que des moyens de contrôle passifs.
Bien que notre etude inclut tout un travail d'analyse et de développement
logiciel, le présent document ne présente que la mise en
équations et les approximations retenues pour des micro-satellites
en orbite basse.
1999-10-04
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Théorie 
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