Description du projet
Un aimant supraconducteur pourrait contribuer à protéger la prochaine génération de vaisseaux spatiaux
Lorsqu’ils entrent dans l’atmosphère d’une autre planète ou rentrent dans l’atmosphère terrestre, les vaisseaux spatiaux se déplacent à de très grandes vitesses. Cela chauffe l’air autour du vaisseau spatial à des températures si élevées que les liaisons chimiques des gaz présents dans l’air sont rompues, ce qui produit un plasma, un gaz composé de particules chargées électriquement, qui entoure le vaisseau spatial. Les boucliers thermiques sont donc essentiels à la protection des personnes et des équipements. Les boucliers thermiques conventionnels reposent sur l’ablation, ou le chauffage des matériaux recouvrant le vaisseau, qui emportent la chaleur lorsqu’ils se vaporisent. L’idée d’utiliser des aimants supraconducteurs pour modifier le flux du gaz ionisé à haute température produit lors de la rentrée dans l’atmosphère existe depuis une vingtaine d’années, mais est restée jusqu’à présent l’apanage de la science-fiction. Le projet MEESST, financé par l’UE, a pour mission de concrétiser cette idée grâce à une protection magnétique active pour l’entrée dans l’atmosphère, appuyée par des simulations de pointe qui devraient permettre à des applications terrestres et spatiales de voir le jour.
Objectif
(Re-)entry into planetary atmospheres represents one of the most critical phases of space missions, involving high thermal loads on the vehicle surface and radio communication blackout which can last for minutes. As demonstrated with previous scientific studies, magneto-hydrodynamics (MHD) provides a framework for tackling both issues: high enough electromagnetic (EM) fields can be used to reduce heat fluxes and create a magnetic windowing able to mitigate the blackout. However, the translation of those ideas into an operational radically-new science-enabled technology to be used onboard spacecrafts has not been achieved yet. MEESST aims at filling the gap between science and technology towards the development of a first demonstrator implementing active magnetic shielding. To this end, a disruptive device consisting of a compact cryostat integrating a superconductive magnet able to generate sufficiently strong magnetic fields will be designed, manufactured, tested in on-ground experimental plasma facilities and via numerical simulations relying upon improved models. The latter will take into account, for the first time, all relevant EM-plasma interactions, thermochemical nonequilibrium and radiation effects for both Earth and Mars atmospheres. As a result, a radically-new science-enabled proof-of-concept technology will be developed and deployed, together with enhanced experimental techniques and modelling tools which can contribute to push European space technology one step ahead the competition, worldwide. The success of MEESST can introduce a paradigm shift in aerospace science and technology by turning active magnetic shielding (i.e. a futuristic concept traditionally associated to science fiction) into reality and potentially into the spotlight, not just for space travel but also for future hypersonic transportation systems, radar imaging, surveillance and GPS navigation, all requiring accurate knowledge of EM signal propagation characteristics through plasmas.
Champ scientifique
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN.
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Programme(s)
Régime de financement
RIA - Research and Innovation actionCoordinateur
3000 Leuven
Belgique