Formation en ingénierie spatiale

Leçon 1 • Fondamentaux de la Mécanique Orbitale

Présente les lois de Kepler, la gravitation de Newton et le mouvement orbital à deux corps. Fournit la base mathématique pour tous les sujets de trajectoire et de conception de mission.

Leçon 2 • Unités, Normes et Mathématiques d'Ingénierie

Renforce les unités SI, l'analyse dimensionnelle et l'estimation technique pertinentes pour les systèmes spatiaux. Assure un raisonnement quantitatif cohérent dans tous les chapitres.

Leçon 3 • Aperçu des Systèmes d'Engins Spatiaux

Passe en revue les principaux sous-systèmes d'un engin spatial et leurs interdépendances. Définit le contexte d'ingénierie des systèmes pour tous les chapitres techniques suivants.

Leçon 1 • Conception et Tests des Systèmes de Propulsion

Aborde les systèmes d'alimentation, les réservoirs et les tests au sol du matériel de propulsion. Prépare les étudiants à évaluer les conceptions de sous-systèmes de propulsion par rapport aux contraintes de mission.

Leçon 2 • Équation de la Fusée et Delta-V

Dérive l'équation de la fusée de Tsiolkovsky et l'applique aux budgets delta-V de mission. Relie directement les performances de propulsion à la mécanique orbitale du chapitre 1.

Leçon 3 • Propulsion Électrique et Avancée

Examine les technologies de propulsion ionique, à effet Hall et émergentes pour les missions à haute efficacité. Compare les profils à haute Isp et faible poussée avec les compromis de la propulsion chimique.

Leçon 1 • Méthodes de Calcul de Structures

Applique l'analyse des contraintes, du flambement et de la fatigue aux éléments structurels des engins spatiaux. Relie les méthodes analytiques aux marges de conception et aux coefficients de sécurité.

Leçon 2 • Sélection des Matériaux pour Engins Spatiaux

Évalue les métaux, les composites et les matériaux avancés pour la masse, la rigidité et les performances thermiques. Relie les propriétés des matériaux aux métriques d'efficacité structurelle.

Leçon 3 • Environnements de Charge au Lancement et en Orbite

Quantifie les charges quasi-statiques, dynamiques et acoustiques pendant le lancement et le déploiement. Établit les cas de charge qui déterminent le dimensionnement structurel tout au long du chapitre.

Leçon 1 • Systèmes de Contrôle Thermique Actifs

Examine les réchauffeurs, les volets, les boucles de fluide pompé et le refroidissement cryogénique pour le contrôle actif. Relie la consommation électrique du système actif au budget de puissance de l'engin spatial.

Leçon 2 • Transfert de Chaleur dans l'Espace

Applique la conduction, le rayonnement et l'absence de convection à la modélisation thermique des engins spatiaux. Établit les équations directrices pour l'analyse des réseaux thermiques.

Leçon 3 • Techniques de Contrôle Thermique Passif

Couvre les revêtements de surface, l'isolation multicouche et les radiateurs comme éléments de contrôle passif. Démontre comment la conception passive minimise les besoins en puissance des réchauffeurs.

Leçon 4 • Analyse et Vérification Thermiques

Introduit les logiciels de modélisation thermique et les méthodes d'essais sous vide thermique. Boucle la boucle de conception thermique de l'analyse à la vérification matérielle.

Leçon 1 • Capteurs de Détermination d'Attitude

Passe en revue les capteurs solaires, les trackers d'étoiles, les magnétomètres et les centrales inertielles. Relie la précision et le bruit des capteurs à la connaissance de pointage atteignable.

Leçon 2 • Cinématique et Dynamique d'Attitude

Développe les matrices de rotation, les quaternions et les équations d'Euler pour le mouvement d'attitude des corps rigides. Fournit la base mathématique pour tous les sujets de conception ADCS.

Leçon 3 • Actionneurs de Contrôle d'Attitude

Couvre les roues de réaction, les gyrodynes, les magnéto-coupleurs et les propulseurs comme actionneurs. Relie le couple et la capacité d'emmagasinement de quantité de mouvement des actionneurs aux exigences de la mission.

Leçon 1 • Systèmes de Télécommande et Télémétrie

Conçoit les protocoles de liaison montante de commande et de liaison descendante de télémétrie pour les opérations des engins spatiaux. Relie l'architecture avionique aux interfaces du segment sol couvertes au chapitre 7.

Leçon 2 • Systèmes de Stockage d'Énergie

Examine la chimie des batteries, la profondeur de décharge et le contrôle de charge pour la survie en éclipse. Relie le dimensionnement des batteries à la durée des éclipses et aux profils de charge.

Leçon 3 • Distribution et Régulation de Puissance

Aborde la régulation de tension de bus, le conditionnement de puissance et les architectures de protection contre les défauts. Assure que les étudiants peuvent concevoir un réseau de distribution de puissance fiable.

Leçon 4 • Ordinateur de Bord et Gestion des Données

Couvre les processeurs durcis aux radiations, les bus de données et la mémoire de masse pour l'avionique spatiale. Relie la fiabilité de l'avionique aux exigences de gestion des données de mission.

Leçon 1 • Architecture de la Station Sol

Conçoit le matériel de la station sol, les réseaux d'antennes et la planification des contacts pour le support de mission. Relie la capacité du segment sol aux exigences du bilan de liaison de l'engin spatial.

Leçon 2 • Fondamentaux des Liaisons Radiofréquences

Introduit la propagation des ondes électromagnétiques, les bandes de fréquences et l'équation du bilan de liaison. Fournit les bases RF pour tous les sujets de conception de systèmes de communication.

Leçon 3 • Modulation, Codage et Débits de Données

Examine les schémas de modulation numérique, le codage de canal et leur effet sur l'efficacité de la liaison. Relie le gain de codage aux débits de données réalisables dans les contraintes de puissance et de bande passante.

Leçon 4 • Conception d'Antennes pour Engins Spatiaux

Couvre les antennes omnidirectionnelles, directionnelles et à réseau phasé pour les applications spatiales. Relie la sélection de l'antenne aux exigences de pointage et aux performances de la liaison.

Leçon 1 • Concept et Exigences de Mission

Traduit les besoins des parties prenantes en objectifs de mission, concept d'opérations et exigences système. Établit la base de référence des exigences qui détermine toutes les décisions de conception ultérieures.

Leçon 2 • Gestion des Risques et Fiabilité

Applique l'analyse des modes de défaillance, les arbres de défaillances et la modélisation de la fiabilité au risque de mission. Relie la posture de risque aux choix de conception tels que la redondance et les niveaux d'essai.

Leçon 3 • Sélection de l'Orbite et du Lanceur

Applique la mécanique orbitale et l'analyse delta-V pour sélectionner le type d'orbite et les lanceurs compatibles. Intègre les contraintes de propulsion et structurelles des chapitres précédents.

Leçon 4 • Intégration, Essais et Campagne de Lancement

Couvre le flux d'assemblage, d'intégration et d'essai du niveau composant au niveau système jusqu'au lancement. Boucle le cycle de vie conception-opérations pour une mission d'engin spatial complète.