Mission
Le CNES (Centre National d'Études Spatiales) est l'agence spatiale française, chargée de proposer et de mettre en œuvre la politique spatiale de la France. Dans le cadre de nos projets de recherche et développement, nous recherchons un(e) stagiaire en aérodynamisme pour participer à l'étude de faisabilité d'une capsule de réentrée KLARA (Kit de mesures pour LA Rentrée Atmosphérique).
Le CNES est en charge de s’assurer de la bonne application de la Loi sur les Opérations Spatiales, en évaluant le risque de débris touchant le sol lors d’une rentrée atmosphérique de satellite en fin de vie. Pour ce faire, le CNES développe ses propres logiciels de certification dont DEBRISK, qui permet d’étudier la survivabilité de débris issus d’un satellite qui s’est fragmenté pendant sa phase de rentrée. Une validation dite « globale » de l’outil, dans des conditions représentatives de rentrée est indispensable et nécessite une expérience vol complétement dédiée à cette tâche.
Le paysage des expériences vol dédiées à la destruction de satellite en fin de vie est jusqu’à présent assez limité. Afin de ne pas être tributaire de projets extérieurs, le CNES souhaite développer son propre kit de mesures de rentrée atmosphérique, afin de collecter des données de type aérothermodynamique d’un satellite représentatif en train de se détruire. A l’image de ce qui est déjà développé, ce kit sera sous forme d’une capsule miniaturisée qui peut être embarquée dans n’importe quel type de satellites.
L’objectif de ce stage concerne le design aérodynamique de cette capsule, et l’analyse de sa stabilité.
Description du Poste
En tant que stagiaire ingénieur Aérodynamique, vous serez intégré(e) aux équipes d'ingénierie du CNES, principalement au département DTN/TVO/PR (service propulsion, pyrotechnie et aérothermodynamique), et travaillerez aussi en collaboration avec des architectes expérimentés du service DTN/AVI/AV (service architecture avionique & électrique). Vous participerez activement à la définition du profil extérieur de la capsule, et à son aménagement intérieur.
Missions Principales
Veille technologique : Effectuer une veille sur les expériences existantes de « capsule de rentrée ».Analyse des besoins et spécifications :
Synthèse issue de la veille technologique, associée aux meilleurs design en terme de stabilité à la rentrée.
1. Développement d‘un algorithme d’analyse de la stabilité d’une capsule qui rentre, en fonction des paramètres influant, qu’il faudra déterminer.
2. Etude paramétrique de stabilité, utilisant l’algorithme développé, ainsi que les outils de rentrées atmosphérique du CNES, qu’il faudra prendre en main.
Conception et modèle 3D de capsules répondant aux contraintes de stabilité issues de l’étude paramétrique. Cette conception comprend à la fois le design du profil extérieur, mais aussi l’aménagement des différents équipements de la capsule, définissant ainsi sa matrice d’inertie. Ce travail s’effectuera en utilisant des outils de conception 3d.
Développement de prototypes : Participer à la conception, au développement, à la fabrication et au test de prototypes à l’échelle 1
3. Analyse de représentativité d’un lâché sous ballon (30 km) versus une rentrée atmosphérique naturelle et recherche des meilleures paramètres/conditions de similitudes afin d’influencer (si nécessaire) les designs des capsules à tester sous ballon.
4. Elaboration des spécifications de plusieurs capsules (profil complet, dimensions, centre de gravité, matrice d’inertie) destinées à un essai de largage sous ballon, l’objectif étant de valider leur stabilisation pendant la phase de chute libre.
5. Impression 3D des différentes solutions trouvées
Documentation technique : Rédiger des documents techniques, des rapports d'avancement et des présentations pour la revue du projet.
Le stage pourrait débuter en Février 2026.
Profil
Formation : Étudiant(e) en dernière année d'école d'ingénieur ou de master, avec une spécialité aérodynamique.
Programmation requise : Maîtrise de Python.
Connaissances générales des systèmes spatiaux : Compréhension du fonctionnement des objets spatiaux, des contraintes thermiques, énergétiques et mécaniques.
Travail en équipe et autonomie : Capacité à collaborer avec des experts en aérothermodynamique et en mécanique, tout en étant autonome dans ses tâches.
Expérience pratique : Une première expérience en stage ou projet personnel dans le domaine de l'aérospatiale ou de l’aéronautique sera appréciée
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