Marine Langevin

Titre de la thèse : Matériaux ignifugés pour l'exploration spatiale "Développement de matériaux et d'un banc d'essais pour des tests en microgravité"

Dans le cadre du projet ERC SyG ‘FireSpace’, la thèse vise à concevoir et caractériser des matériaux polymères ignifugés spécifiquement adaptés aux environnements spatiaux à forte teneur en oxygène et pression réduite. L’objectif est de développer d’abord des formulations de polymères contenant différents retardateurs de flamme (gaz et/ou phase condensée) sur systèmes modèles (PMMA, LDPE), avec ajustement de la composition en fonction de la configuration des plateformes d’essai (plaques 2D, câbles axisymétriques) et des scénarios d’incendie visés. Ces matériaux seront évalués par une batterie d’essais micro- et méso‑échelle (TGA sous 0–50% O₂ et pression réduite, MCC, LOI/HOI, cône calorimètre, Bunsen vertical) pour extraire les cinétiques de décomposition, enthalpies de combustion, indices limites d’oxygène et paramètres thermo‑physiques (conductivité, chaleur de gazéification, émissivité, capacité calorifique) nécessaires au classement des formulations et à l’alimentation des modèles numériques. Ces données seront exploitées pour analyser les mécanismes d’action des retardateurs (barrières charbonneuses, barrières céramiques, action radicalaire) et proposer des règles de conception de matériaux « tuneables », c’est‑à‑dire dont le comportement au feu peut être adapté au scénario (géométrie, épaisseur, flux, atmosphère) et aux contraintes des plateformes d’essai tour de chute / vols paraboliques. En interaction étroite avec les partenaires de FireSpace, la thèse fournira ainsi un jeu de matériaux de référence, leurs propriétés thermiques et leurs performances au feu en 1g, servant de base aux essais en microgravité et à la modélisation multi‑échelles de l’ignition et de la propagation de flamme dans les habitats spatiaux.