PACTE-ESPACE — Physique ACTivE des particules énergétiques, des ondes, et de leurs interactions dans l’ESPACE proche Terre

Le projet PACTE-ESPACE (Physique ACTivE des particules énergétiques, des ondes, et de leurs interactions dans l’ESPACE proche Terre) est proposé par des chercheurs du centre DIF (DAM Ile-de-France) de la Direction des Applications Militaires (DAM) du Commissariat à l’Energie Atomique et aux Energies Alternatives (CEA) , en collaboration avec des chercheurs du CNRS et des ingénieurs d’Airbus Defence and Space. Tous sont spécialistes en sciences spatiales, physique magnétosphérique et/ou atmosphérique. La partie recherche et communication de PACTE-ESPACE sera pilotée par le CEA DIF, en lien étroit avec le CNRS. Airbus DS interviendra pour le suivi, l’orientation, la proposition de stratégies relatives à la recherche et l’innovation, aux développements technologiques associés à l’anticipation des menaces et des défenses possibles et à la compréhension des agressions électroniques et électromagnétiques émergentes. Le projet PACTE-ESPACE relève directement du sous-thème 7.4.3 : Détection and Imagerie : Surveillance des activités électroniques spatiales dans l’axe thématique 4 « Ondes acoustiques et radioélectriques ». Le projet PACTE-ESPACE aura aussi des retombées in fine pour la protection des composants électroniques en environnement spatial suite à des agressions électromagnétiques intentionnelles ou non, une application du sous-thème 7.4.5 : Agressions électromagnétiques et vulnerabilité. Le projet s’intègre aussi dans trois axes d’efforts du Document d’Orientation de l’Innovation de Défense 2019 : l’amélioration de la surveillance de l’espace depuis l’espace, la protection de nos satellites et les moyens d’action dans l’espace pour contrer une menace. PACTE-ESPACE propose d’observer, i.e. de surveiller, par des moyens satellites à disposition, l’environnement électronique ambiant, i.e. les flux d’électrons, complexe et très variable, depuis l’ionosphère jusqu’à des régions de l’espace proche de la Terre et de mieux le comprendre en le simulant. Pour cela, nous étudierons des événements naturels (e.g. orages ou sous-orages magnétiques) en les observant grâce à plusieurs types de mesures satellites simultanées, effectuées depuis plusieurs satellites. PACTE-ESPACE s’attaque à des problèmes de physique amont des interactions ondes-électrons dans l’espace, avec de nombreuses retombées en météorologie de l’espace. Nous étudierons, de la même manière, une série d’expériences actives, conduites hors laboratoire, dans l’espace ou la haute ionosphère, qui ont pour but de modifier l’environnement électronique ambiant grâce à la création d’ondes électromagnétiques. Cette application est en lien direct avec des applications de la Défense, comme la remédiation active, qui est la capacité de l’homme à pouvoir déplacer des électrons afin de diminuer les doses locales de radiation. Une partie des recherches sera conduite dans le cadre d’une thèse CEA-DGA sélectionnée et co-financée en 2021 (hors financement ANR). PACTE-ESPACE permettra de faire progresser notre compréhension physique et théorique générale et de valoriser et d’étendre le développement d’outils numériques d’expertise pour ces applications du CEA et du CNRS. Le volet expérimental de PACTE-ESPACE, traité au CNRS, permettra d’établir la faisabilité de mesures dédiées à l’environnement électronique et électromagnétique et aux expériences actives pour différentes tailles de satellites (de nano à micro). Les retombées de PACTE-ESPACE sont donc de permettre de suivre et de progresser dans le domaine des activités électroniques dans l’espace, en termes d’observations et de calculs physico-numériques. PACTE-ESPACE s’inscrit dans la modernité d’applications émergentes duales, civiles et militaires, dans un contexte compétitif et stratégique de conquête et de défense de l’espace.