Selon Piyush Mehta, professeur adjoint d’ingénierie mécanique et aérospatiale à l’université de Virginie occidentale, l’économie spatiale devrait atteindre un billion de dollars d’ici à 2030. Pourtant, les biens spatiaux, c’est-à-dire les équipements placés dans l’espace tels que les satellites de navigation, de météorologie et de communication qui servent quotidiennement notre société, sont menacés par les débris spatiaux.
Selon la NASA <span aria-describedby="tt" class="glossaryLink" data-cmtooltip="
“> , on estime que des millions de débris spatiaux orbitent autour de la Terre. Une grande partie de ces débris ainsi que des satellites actifs se trouvent dans la région de l’orbite terrestre basse, à des altitudes comprises entre 200 et 1000 km.
“En orbite basse, notre capacité à sauvegarder ces biens spatiaux dépend de la modélisation des forces aérodynamiques agissant sur les satellites, en particulier la traînée des satellites. La force de traînée agissant sur un satellite est affectée par divers paramètres physiques, mais les plus cruciaux et les plus incertains sont le coefficient de traînée et la densité de masse, a déclaré M. Mehta.
M. Mehta a expliqué qu’en raison de l’interconnexion de ces deux paramètres, l’un d’eux est maintenu constant, généralement le coefficient de traînée, tandis que l’autre est étudié. Cependant, Mehta a déclaré que cela entraîne des incohérences ou des inexactitudes dans notre compréhension de la variabilité de la densité de masse dans la haute atmosphère ou la thermosphère.
Piyush Mehta, professeur adjoint d’ingénierie mécanique et aérospatiale au Benjamin M. Statler College of Engineering and Mineral Resources de l’université de Virginie occidentale, a reçu le prestigieux prix CAREER pour ses recherches sur la variabilité de la haute atmosphère. Crédit : WVU Photo/Paige Nesbit
Récemment, M. Mehta a obtenu le prestigieux prix CAREER (Faculty Early Career Development) de la National Science Foundation pour remédier à cette incohérence et développer un modèle de pointe de la densité de masse de la thermosphère, qui permettra aux chercheurs de mieux comprendre, modéliser et prévoir la variabilité de la haute atmosphère.
“Nous y parviendrons en ne supposant pas que le coefficient de traînée est une constante, mais en obtenant des informations statistiques sur le processus physique qui entraîne des changements dans le coefficient de traînée, en particulier les interactions gaz-surface qui décrivent la manière dont l’énergie et la quantité de mouvement sont échangées entre l’atmosphère et le satellite. “Le prix CAREER permettra de remédier à cette incohérence grâce à une méthodologie innovante qui combine intelligence artificielle et techniques d’estimation statistique. Il s’agit d’un domaine très spécialisé dans lequel seule une poignée de groupes de recherche dans le monde s’attaquent au problème.&rdquo ;
M. Mehta dirige un effort de collaboration entre certains de ces groupes sur la modélisation du coefficient de traînée des satellites dans le cadre de l’initiative International Space Weather Action Teams.
Grâce à cette bourse hautement compétitive, Mehta recevra 640 655 $ de financement sur cinq ans pour faire avancer ce projet de recherche, tout en développant des plans pour renforcer le programme d’études en sciences spatiales à la WVU.
Le Statler College of Engineering and Mineral Resources prévoit de développer un nouveau cours de troisième cycle, la météorologie spatiale et les systèmes spatiaux, qui sera proposé chaque année dans le département d’ingénierie mécanique et aérospatiale. En plus de ce nouveau cours, le collège prévoit d’étendre ses efforts de sensibilisation par le biais d’activités pratiques dans les écoles primaires et secondaires de l’État.
“Les efforts de sensibilisation permettront d’établir des modules d’apprentissage et une activité pratique de construction d’un satellite en collaboration avec l’équipe de sensibilisation du public à la science de la Virginie-Occidentale, a déclaré M. Mehta. “Les activités éducatives et de sensibilisation serviront à enthousiasmer et à former la prochaine génération de travailleurs dans le domaine des sciences spatiales et de l’intelligence artificielle.
Le programme CAREER de la NSF soutient les jeunes professeurs qui incarnent le rôle d’enseignants-chercheurs par une recherche exceptionnelle, un enseignement de qualité et l’intégration de l’enseignement et de la recherche dans le contexte de leur organisation.
“La recherche transversale du Dr. Mehta’se situe à l’intersection des sciences atmosphériques, de l’ingénierie des systèmes spatiaux et de l’apprentissage automatique, ”a déclaré Jason Gross, professeur associé et président intérimaire de l’ingénierie mécanique et aérospatiale, et président associé pour la recherche au Statler College. “Avec l’augmentation rapide et continue des satellites artificiels en orbite terrestre basse, son travail visant à améliorer la prédiction de la désintégration orbitale devient plus important pour l’avenir de l’espace.La durabilité de l’environnement s’améliore de jour en jour. Son laboratoire est à l’avant-garde de ce domaine important, et nous sommes fiers qu’il fasse partie de notre faculté.&rdquo ;
