DEBRISK

Debrisk est un outil permettant l'évaluation de la survivabilité des fragments d'un satellite rentrant dans l’atmosphère terrestre en utilisant une approche orientée objet. Cette approche suppose que le satellite puisse être modélisé comme un jeu de plusieurs objets interdépendants modélisés sous des formes simples. L'utilisateur de l'outil doit donc au préalable transposer la structure réelle du satellite en formes basiques.

Chaque objet indépendant entrant dans l'atmosphère est simulé grâce à :

  • une modélisation aérodynamique et l'intégration des équations du mouvement,
  • une modélisation aérothermodynamique (estimation des flux imposés à l’objet),

  • une modélisation thermique (estimation des transferts de chaleur à la surface de l'objet),

  • une modélisation de l'ablation (estimation de la quantité de matériaux ablatée).

Lorsque qu’un objet (parent) contenant un objet (enfant) à l’intérieur disparait, apparait alors l’objet enfant en lieu et place de l’objet parent.

Le coefficient de traînée dépend de la forme de l'objet, de ses dimensions, des conditions de l'écoulement, et de l'attitude de l'objet.

Il en est de même pour la chaleur absorbée.

Le calcul de la température de paroi est une fonction du flux thermique et de la chaleur spécifique de l'objet. La quantité de masse ablatée dépend de l'excès de chaleur et de la chaleur de formation du matériau. Enfin, l'intégration des équations du mouvement dépend du coefficient de traînée et des conditions de l’écoulement local. Ces mêmes conditions dépendent du déplacement de l'objet et de l'atmosphère terrestre.

Les relations mentionnées ci-dessus ont pour conséquence la nécessité de modélisation dans Debrisk de :

  • l'atmosphère terrestre afin de définir les conditions d'écoulement local,

  • les équations du mouvement dans un référentiel inertiel,

  • pour chaque combinaison d'objet et d'attitude :

    • le coefficient de traînée en fonction de l'écoulement local,

    • le flux thermique en fonction de l'écoulement local,

    • l’élévation de température de l’objet,

    • l'ablation du matériau et le calcul des nouvelles dimensions.