Projet de fin d'étude : Modélisation numérique multiphysique de la gestion thermique d’un CubeSat en orbite basse par intégration d’un matériau à changement de phase

Etudiant : HARBAJ AYA

Filière : Master Physique des Nouveaux Matériaux et Energies Renouvelables (PNOMER)

Encadrant : Pr. RAHMOUNI ABDELAALI

Annèe : 2026

Résumé : Ce travail porte sur l’étude numérique de la gestion thermique passive d’un CubeSat 3U évoluant en orbite terrestre basse (LEO) à l’aide d’un matériau à changement de phase (PCM). Un modèle thermique multiphysique a été développé sous COMSOL Multiphysics afin de simuler les échanges thermiques entre le satellite et son environnement spatial. Un modèle géométrique simplifié du CubeSat a été adopté afin de réduire le coût de calcul tout en conservant les caractéristiques thermiques essentielles du système. L’octadécane a été intégré autour de la batterie, composant particulièrement sensible aux variations de température, afin d’évaluer son efficacité comme solution de gestion thermique passive. Les résultats numériques montrent que l’intégration du PCM permet d’absorber une partie de la chaleur générée par la batterie sous forme de chaleur latente, ce qui réduit les pics thermiques et améliore la stabilité thermique du système. La température maximale de la batterie a été réduite d’environ 315 K à 309 K. La comparaison avec les travaux de la littérature confirme la cohérence des résultats obtenus et démontre le potentiel des matériaux à changement de phase pour la gestion thermique des CubeSats.