Le Centre national de la recherche scientifique est un organisme public de recherche pluridisciplinaire placé sous la tutelle du ministère de l’Enseignement supérieure et de la Recherche. Créé en 1939 et dirigé par des scientifiques, il a pour mission de faire progresser la connaissance et être utile à la société dans le respect des règles d’éthique, de déontologie et d’intégrité scientifique.

Sujet de thèse :
Notre société dépend de plus en plus de l'activité des satellites. Ceux-ci jouent un rôle essentiel dans nombre de nos activités quotidiennes : navigation GPS, télécommunications, prévisions météorologiques, agriculture, etc. Ces cinq dernières années, nous avons connu une révolution technologique, caractérisée par une augmentation spectaculaire du nombre de lancements de petits satellites. Cependant, ces missions sont de plus en plus complexes et nécessitent un système de propulsion embarqué pour contrôler la trajectoire du satellite de manière durable, précise et fiable.

La propulsion électrique crée un plasma pour propulser le satellite. Ce plasma est souvent composé de xénon. Cependant, la production mondiale du xénon est très limitée, ce qui entraîne des coûts élevés. De plus, le développement des propulseurs EP est encore empirique, ce qui implique des campagnes expérimentales longues et coûteuses. De plus, les mesures au sol sont souvent difficiles à extrapoler au fonctionnement réel en orbite en raison des effets d'installation. Cette approche empirique se justifie par le manque de compréhension de la physique complexe, non linéaire et multi-échelle du plasma qui se déroule à l'intérieur des propulseurs.

Ce projet vise à développer des hiérarchies de moments d'ordre élevé pour les différentes espèces présentes dans les plasmas pour la propulsion, rigoureusement dérivées de l'équation cinétique, afin de capturer les phénomènes de hors-équilibre ainsi que les instabilités cinétiques du plasma. Le modèle sera implémenté dans un schéma numérique avec des méthodes de raffinement de maillage adaptatif. Une comparaison avec les simulations cinétiques et les données expérimentales disponibles sera effectuée au cours du projet.
Contexte :
Ce projet sera développé dans le cadre d'une bourse du Conseil européen de la recherche (ERC). D'une durée de cinq ans, ce projet permettra de développer de nouvelles méthodes mathématiques pour l'étude numérique des propulseurs électriques. De plus, la thèse bénéficie de l'environnement de recherche expérimentale, numérique et théorique sur la propulsion électrique au Laboratoire de Physique des Plasmas.

Le Centre national de la recherche scientifique est l’une des plus importantes institutions publiques au monde : 34 000 femmes et hommes (plus de 1 000 laboratoires et 200 métiers), en partenariat avec les universités et les grandes écoles, y font progresser les connaissances en explorant le vivant, la matière, l’Univers et le fonctionnement des sociétés humaines. Depuis plus de 80 ans, y sont développées des recherches pluri et interdisciplinaires sur tout le territoire national, en Europe et à l’international. Le lien étroit que le CNRS tisse entre ses missions de recherche et le transfert vers la société fait de lui un acteur clé de l’innovation en France et dans le monde. Le partenariat qui le lie avec les entreprises est le socle de sa politique de valorisation et les start-ups issues de ses laboratoires (près de 100 chaque année) témoignent du potentiel économique de ses travaux de recherche.

Contraintes et risques :
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