De droite à gauche: Guillaume Legros et Jean-Marie Citerne à bord de l’avion zéroG avec le dispositif UNBURNIT de l’Inst. d’Alembert, ici en compagnie de Kenshin Hiraga (Hokkaido Univ, Japon) dans le cadre d’une coopération CNES/JAXA © Sorbonne Université

Guillaume Legros et Jean-Marie Citerne

Synergy Grants

À l’Institut Jean le Rond d’Alembert (∂’Alembert, CNRS/Sorbonne Université), Guillaume Legros et Jean-Marie Citerne sont lauréats de l’appel ERC Synergy 2025. Leur projet FireSpace sera ainsi doté d’un budget de 13,7 M€ pour la période 2026-2031.

  • Guillaume Legros, professeur à Sorbonne Université, œuvre dans le domaine des écoulements réactifs depuis 25 ans. Il a été nommé cette année au poste de thématicien “Sciences de la matière en micropesanteur” au CNES.

  • Jean-Marie Citerne, ingénieur de recherche à Sorbonne Université, est un spécialiste du développement des dispositifs expérimentaux. Il est responsable de l’équipe technique du site d'Institut Jean le Rond d'Alembert à Saint-Cyr-l'École.

Le succès de leur projet tient en particulier à une stratégie de longue haleine déployée à l’Institut d’Alembert. Il y a une dizaine d’année, l’activité a en effet été initiée grâce à une politique incitative du laboratoire soutenant les idées originales soumises par les jeunes enseignants-chercheurs. L’impulsion initiale a ainsi permis d’attirer l’attention du Centre national d’études spatiales (CNES) qui a depuis financé les développements expérimentaux et la modélisation numérique associés à la maîtrise de la propagation de flamme à gravité réduite. Avec à présent le soutien de l’ERC Synergy, cette ambition est portée à l’échelle européenne.

PROJET FireSpace

Fire safety in space exploration
La sécurité incendie dans l'exploration spatiale

 

Dans le contexte du retour sur la Lune et de la mission vers Mars, l’ambition de FireSpace est de contribuer à la sécurité-incendie des habitacles spatiaux. En particulier, le projet cherchera des leviers de contrôle de la propagation des flammes sur les matériaux polymères, aux propriétés thermophysiques cruciales mais également très inflammables. La spécificité de l’environnement spatial tient à la fois au niveau gravitationnel variable et à sa teneur en oxygène relativement élevée. Le consortium se devait alors de rassembler de façon originale des expertises à l’interface entre la science des matériaux et la mécanique expérimentale et numérique des écoulements réactifs. Dans cette optique, Serge Bourbigot, spécialiste des matériaux à l’École Centrale de Lille (France), Bart Merci, expert de la simulation numérique des incendies à l’Université de Gand (Belgique), Florian Meyer, spécialiste de la combustion en micropesanteur à l’Université de Brême (Allemagne), et Guillaume Legros, spécialiste de la physique des flammes à Sorbonne Université (France), ont imaginé FireSpace.

Flammes se propageant en micropesanteur sur le polyéthylène gainant une âme métallique au sein d’un écoulement laminaire et permanent parallèle à l’axe de l’âme. La vitesse de l’écoulement (150 mm/s) et la pression ambiante (101.3 kPa) sont maintenues constantes. La vitesse stationnaire de propagation uP atteinte est spécifiée pour chacune des quatre teneurs en O2 (18% à 21%) dans l’écoulement. Un fait marquant est la libération de particules de suie en queue de flamme, accentuée à mesure que la teneur en O2 augmente. Ce résultat contre-intuitif s’explique en partie par les faibles vitesses caractéristiques rencontrées au sein de ces flammes qui ne subissent pas l’accélération gravitationnelle. La production de particules de suie est alors favorisée, aboutissant à un phénomène d’étouffement des réactions de consommation des particules en queue de flamme et, par voie de conséquence, au largage des particules résiduelles dans l’écoulement.
© Sorbonne Université
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