Alejandro Alvarez Laguna

Les recherches de Alejandro Alvarez Laguna sont orientées vers l'étude théorique et numérique des plasmas hors équilibre. Il est chargé de recherche au CNRS depuis 2020 et travaille au Laboratoire de physique des plasmas (LPP, CNRS/École polytechnique/Sorbonne Université). Il a obtenu son doctorat à la Katholieke Universiteit Leuven après un master de recherche en dynamique des fluides à l'Institut von Karman et un diplôme d'ingénieur aéronautique à l'Universidad Politécnica de Madrid. Après son doctorat, il a effectué des postdoctorats au Laboratoire de Physique des Plasmas et au Centre de Mathématiques Appliquées de l'École Polytechnique. Il a également été chercheur invité au département d'aéronautique et d'astronautique de l'université Stanford et à la Supercomputer Division de la NASA.

PROJET HiMomPlas

Modèles de moments d'ordre élevé et méthodes numériques multi-échelles pour les plasmas appliqués à la propulsion électrique

Nous faisons face aujourd'hui à une révolution technologique avec une forte demande de petits satellites fonctionnant en constellations. HiMomPlas aborde deux limitations fondamentales des systèmes actuels de propulsion électrique des satellites : i) leur dependance au xénon, un gaz coûteux, et ii) l'absence d'outils prédictifs pour leur conception, ce qui entraîne un développement expérimental laborieux et cher. Ces défauts sont dues à l'absence de modèles décrivant la physique complexe des plasmas. Pour y remédier, nous voulons répondre à des questions fondamentales des plasmas à l'aide de techniques de mathématiques appliquées et de physique statistique de pointe jamais utilisées auparavant en propulsion électrique. HiMomPlas propose de nouveaux modèles de moments d'ordre élevé qui étendent les équations fluides aux régimes hors équilibre. Ces modèles seront utilisés pour étudier la turbulence d'onde afin de décrire son effet a petites échelles sur les grandes échelles. Enfin, ce nouveau modèle permettra d’étudier l'utilisation d'ergols alternatifs moins coûteux et leur interaction avec les parois du satellite. Son implémentation sera faite à l'aide de méthodes numériques multi-échelles et validée avec des données expérimentales. HiMomPlas entend contribuer au développement durable de l'industrie spatiale en aidant à concevoir des propulseurs électriques plus efficaces, moins chers et dotés d'une durée de vie prolongée.