Thèse sur le développement d'une fermeture de moments d'ordre élevé pour des plasmas pour la propulsion propulsion électrique (h/f)

Informations générales

Intitulé de l'offre : Thèse sur le développement d'une fermeture de moments d'ordre élevé pour des plasmas pour la propulsion propulsion électrique (H/F)
Référence : UMR7648-ALEALV-001
Nombre de Postes : 1
Lieu de travail : PALAISEAU
Date de publication : lundi 15 septembre 2025
Type de contrat : CDD Doctorant
Durée du contrat : 36 mois
Date de début de la thèse : 1 novembre 2025
Quotité de travail : Complet
Rémunération : La rémunération est d'un minimum de 2200,00 € mensuel
Section(s) CN : 10 - Milieux fluides et réactifs : transports, transferts, procédés de transformation

Description du 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 de travail

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.

Contraintes et risques

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