Brevet FR2975080A1 — publié le 20121116

ÉLÉMENT DE VÉHICULE SPATIAL À CAPACITÉ D'AUTODESTRUCTION AMÉLIORÉE ET PROCÉDÉ DE FABRICATION D'UN TEL ÉLÉMENT L'invention concerne un élément de véhicule spatial, notamment un réservoir sphérique d'ergols, à capacité d'autodestruction améliorée, permettant sa destruction complète lors de la rentrée du véhicule spatial dans l'atmosphère. L'invention concerne également un procédé de fabrication d'un tel élément de véhicule spatial. Dans le domaine des véhicules spatiaux, en particulier pour les véhicules spatiaux non réutilisables tels que les satellites artificiels de communication ou d'observation par exemple, lorsque le satellite arrive en fin de vie opérationnelle, il est courant de libérer l'orbite utilisée et de se défaire du satellite en fin de vie. Dans la suite du texte, on utilise le terme de satellite (sans autre précision) pour désigner plus généralement un véhicule spatial quelconque susceptible de parvenir en fin de vie opérationnelle de manière prévisible ou non, le cas échéant à la suite d'un incident ou d'une panne et de retomber vers la terre. On connaît plusieurs procédés pour éliminer un satellite en fin de vie dont, par exemple, la mise du satellite sur une orbite « cimetière » ou la destruction du satellite par combustion et/ou fusion lors de la rentrée de celui-ci dans l'atmosphère terrestre. Dans ce dernier cas, il est important de s'assurer que tous les éléments du véhicule sont correctement et complètement détruits afin d'éviter la retombée sur terre de débris de taille importante pouvant entrainer des dégâts matériels et/ou humains. Cependant, il a été démontré que dans certaines conditions, des éléments importants du satellite, tels que les réservoirs d'ergols, pouvaient ne pas être complètement détruits. En effet, ces réservoirs sont en général de forme sensiblement sphérique et sont susceptibles de se détacher de la structure du satellite lorsque celui-ci se démembre sous l'effet des forces aérodynamiques à une altitude de l'ordre de 78 kilomètres. Ces réservoirs peuvent adopter alors un mouvement de rotation sur eux-mêmes (spin) qui minimise l'échauffement de leur surface sous l'effet des frottements avec les couches denses de l'atmosphère et empêche leur combustion ou leur fusion complète. En outre, la matière du réservoir, en général du titane, présente un coefficient d'émissivité tel que le réservoir atteint difficilement sa température de fusion / combustion. Par ailleurs, il pourrait arriver qu'un satellite ou son lanceur soit affecté d'une panne d'une gravité telle qu'il en devienne incontrôlable et, dans ce cas, s'il retombe vers l'atmosphère terrestre, il est possible que le ou les réservoir(s) soit encore plein de carburant ou de comburant gelé, comme évoqué dans l'article « Atmospheric Reentry of a hydrazine tank » (rentrée dans l'atmosphère d'un réservoir d'hydrazine) de MM. KELLEY et ROCHELLE publié en juillet 2008 pour le compte de la NASA et analysant le cas du satellite espion USA-193. Dans ce cas, la destruction imparfaite du réservoir peut entrainer une pollution atmosphérique par un composé toxique comme l'hydrazine. Il subsiste donc un besoin de mettre en oeuvre des moyens pour s'assurer qu'une telle éventualité ne puisse pas se produire et que les éléments constituants d'un satellite retombant dans l'atmosphère soient sûrement et complètement détruits. Afin d'éviter ce risque, il peut être envisagé de doter ces réservoirs ou tout autre élément constituant du satellite (par exemple roues à inertie, etc.) présentant une forme ou une masse suffisante pour entrainer un risque analogue, d'un dispositif d'autodestruction de manière à ce que ces éléments puissent subir une combustion complète avant la fin de la rentrée dans l'atmosphère. On connaît, par exemple du brevet US 4,007,688 ou du préambule de la demande de brevet français FR 2 364 746 des dispositifs d'autodestruction dans le domaine des missiles ou d'étages de lanceurs par découpe de leur structure au moyen d'un cordeau détonant de découpe. Cependant, à la différence de ces dispositifs qui nécessitent une commande positive pour déclencher l'explosion d'une charge pyrotechnique, ou comme dans le brevet US cité, un délai fixé et relativement bref entre la mise en service du missile et son autodestruction, la destruction des éléments de satellite selon l'invention doit être réalisée en fin de vie du satellite, après parfois plusieurs dizaines d'années de service, c'est-à-dire à un moment où il est difficile de garantir qu'un ordre d'autodestruction émis par une station au sol sera bien reçu et exécuté par le satellite. Il en va de même dans les rares cas où un satellite perd totalement ses capacités opérationnelles à la suite d'une panne le rendant inopérant. L'invention vise donc un élément de véhicule spatial qui présente des moyens d'autodestruction en fin de vie dont le fonctionnement n'est pas altéré par le temps pendant la durée de vie du satellite et dont le déclenchement résulte d'un mécanisme passif non soumis à la bonne réception et exécution d'un ordre d'autodestruction. L'invention vise en outre un tel élément dont la masse n'est que faiblement affectée par ces moyens d'autodestruction. L'invention vise aussi à ce que les étapes de conception et d'intégration de l'élément dans un ensemble spatial ne soient pas perturbées par les modifications apportées par l'amélioration de l'élément. L'invention vise également un élément de véhicule spatial dont l'amélioration des capacités d'autodestruction en fin de vie ne nuise pas à la sécurité au cours des manipulations de fabrication et d'intégration à terre, par exemple en cas d'incendie au sol. Pour ce faire, l'invention concerne un élément de véhicule spatial adapté pour pouvoir se détruire lors de la rentrée dans l'atmosphère dudit véhicule, caractérisé en ce qu'il comporte, sur au moins une partie de sa surface externe, au moins une couche solide d'une composition, dite composition métallo-thermique, comportant, sous forme de solide divisé, au moins un constituant réducteur et un constituant oxydant intimement mélangés, ladite composition métallo-thermique étant adaptée : - pour qu'une réaction d'oxydo-réduction soit amorcée de manière passive par un flux thermique généré par un frottement de l'élément avec les couches denses de l'atmosphère lors de la rentrée dans l'atmosphère dudit élément, et pour que la réaction d'oxydo-réduction de ladite composition produise une température supérieure à la température de fusion d'un matériau constituant l'élément. La couche solide de composition métallo-thermique permet, une fois que la réaction d'oxydo-réduction entre ses constituants est amorcée, d'apporter un flux thermique très important, à une température dépendant des constituants employés, sur la surface externe d'une paroi de l'élément sur laquelle elle est appliquée. On entend par surface externe la surface de l'élément susceptible d'être soumise aux frottements aérothermodynamiques lors de la rentrée dans l'atmosphère. Par exemple, une composition métallo-thermique réalisé à partir d'aluminium (métal) comme constituant réducteur et de trioxyde de tungstène comme constituant oxydant produit une réaction exothermique à une température de l'ordre de 4280 °C. Une telle température est développée à proximité immédiate, voire au contact d'une paroi mince (de l'ordre de 1 mm) en titane ou en alliage de titane comme celle d'un réservoir d'ergols, dont la température de fusion est de l'ordre de 1700 °C. A la température de la réaction de la composition métallo-thermique, la paroi de l'élément fond très rapidement, créant un trou dans la paroi aux endroits où la composition métallo-thermique a été appliquée. Ce trou forme une arête sur laquelle les frottements aérothermodynamiques des couches denses de l'atmosphère génèrent un flux thermique important, de l'ordre de 200-250 kW/mz. En outre, cette arête étant déjà en fusion du fait de l'apport thermique de la réaction de la composition métallo-thermique, la combustion (ou la fusion) de la paroi de l'élément est grandement facilitée. Il en va de même pour d'autres éléments du véhicule spatial sur lesquels une telle couche de composition métallo-thermique a été appliquée, même si l'épaisseur de l'élément considéré est plus importante. Le développement d'un «point chaud » permet d'accélérer le processus de combustion et donc de destruction de l'élément lors de sa rentrée dans l'atmosphère. L'amorçage de la réaction d'oxydo-réduction dans la couche de composition métallo-thermique s'effectue de manière autonome lors de la rentrée de l'élément dans l'atmosphère grâce au flux thermique généré par les frottements aérothermodynamiques. En particulier, l'émissivité de la couche de composition métallo-thermique est en général bien moindre que celle du titane formant l'élément. Dès lors ce flux thermique élève très rapidement la température de la couche, par exemple au-delà de 800°C, température d'amorçage de la réaction d' oxydo-réduction. Ainsi, c'est la rentrée dans l'atmosphère qui déclenche le mécanisme permettant de faciliter l'autodestruction de l'élément. Par ailleurs, les températures élevées nécessaires pour l'amorçage de la réaction sont rarement rencontrées sur terre, même en cas d'incendie au sol, où les flux thermiques développés sont très inférieurs (50-100 kW/m2). De plus, une composition métallo-thermique est insensible aux chocs et vibrations mécaniques pouvant survenir dans les phases de montage et d'essai du satellite. Dès lors, la probabilité d'un amorçage accidentel de la réaction est extrêmement réduite. En outre, la réaction de la composition métallo-thermique est une réaction de fusion non explosive. Dès lors, la sécurité des personnels chargés du montage et des essais est bien moins engagée que dans certains dispositifs faisant appel à des systèmes détonants. Avantageusement et selon l'invention, la composition métallo- thermique est une composition d'au moins un métal réducteur avec au moins un oxyde métallique sous forme d'un mélange de particules. Parmi les nombreux couples de constituants oxydants et réducteurs, l'invention privilégie des couples métal / oxyde métallique qui permettent une mise en oeuvre plus aisée, en particulier sous leur forme solide ainsi que des températures de réaction très élevées. En particulier, certains couples tels que aluminium / trioxyde de tungstène (déjà cité) ou aluminium / trioxyde de molybdène génèrent des températures supérieures à 4000°C. D'autres couples peuvent présenter des caractéristiques particulières intéressantes. On peut envisager par exemple un couple utilisant le titane (métal) à titre de réducteur ce qui permet à volume égal de prévoir plus de constituant oxydant dans la couche de composition métallo-thermique, le titane de l'élément lui-même pouvant participer à la réaction d'oxydo-réduction une fois à l'état liquide. Avantageusement et selon l'invention, les particules sont de taille nanométrique. Ainsi, en utilisant ces constituants sous forme de particules de taille extrêmement réduite, notamment des particules de talle nanométrique, il est possible de réaliser un mélange intime des constituants et l'intensité de la réaction est accrue. Avantageusement et selon l'invention, la couche solide est formée par agglomération par compression de la composition métallo-thermique. Alternativement ou en combinaison, selon l'invention, la couche solide est formée par agglomération de la composition métallo-thermique au moyen d'un liant. En comprimant le mélange de constituants de la composition métallo-thermique, la couche solide ainsi formée est plus facilement manipulable par exemple sous forme de plaque susceptible d'être collée sur la surface de l'élément. De plus, la tenue structurale de la couche solide est améliorée pour éviter sa dégradation par les vibrations et dilatations rencontrées au cours de la durée de vie du satellite. Alternativement, l'utilisation d'un liant pour agglomérer les particules formant la couche solide permet, par un choix judicieux du liant, d'apporter certaines propriétés à la composition métallo-thermique, comme par exemple modifier son coefficient d'émissivité afin d'accélérer sa montée en température lors de son échauffement par les frottements aérothermodynamiques. Bien entendu ces deux modes d'agglomération ne sont pas mutuellement exclusifs et il est tout à fait possible de former la couche solide par compression d'une composition mélangée avec un liant. Avantageusement et selon l'invention, la couche solide est conformée en pastille de forme ronde ou polygonale. Sous la forme préférentielle d'une pastille ou d'une tablette, la couche solide peut être simplement collée sur la surface de l'élément, en un ou plusieurs endroits judicieusement choisis, sans que cela ne nécessite une mise en oeuvre lourde au moment de la réalisation de l'élément. Avantageusement et selon l'invention, la pastille est encapsulée dans une enveloppe, à l'exception d'une face de la pastille directement en contact avec la surface externe de l'élément. Cette encapsulation permet de protéger la couche solide de composition métallo-thermique, par exemple contre des chocs qui pourraient en écailler les bords. De plus, les rebords de l'enveloppe facilitent le collage de la pastille encapsulée sur l'élément. La capsule peut être métallique et formée par emboutissage aux dimensions de la pastille, ou bien formée par déformation d'un feuillard directement sur la pastille ou bien encore la pastille peut être formée à l'intérieur de la capsule. De manière préférentielle, l'enveloppe laisse apparente une des grandes faces de la pastille pour que celle-ci puisse être en contact direct avec la surface de l'élément afin de lui transmettre le plus directement possible la chaleur de la réaction. L'enveloppe est conçue dans sa forme, son épaisseur et sa matière de manière à ce que le fond de l'enveloppe, qui recouvre la face de la pastille opposée à la surface de l'élément, puisse être vaporisé facilement par les premiers échauffements lors de la rentrée dans l'atmosphère afin d'exposer la pastille pour l'amorçage de la réaction d'oxydo-réduction. A titre d'exemple, l'enveloppe peut être réalisée dans une tôle mince d'aluminium de 0,2 mm d'épaisseur. La capsule peut également être réalisée en matériau synthétique, par exemple en polyimide, ou par une combinaison de parties métalliques et synthétiques, par exemple les rebords formés d'une ceinture métallique et le fond par une feuille de matériau synthétique collée aux rebords. De cette manière, l'amorçage de la réaction d'oxydo-réduction est facilité. Avantageusement et selon l'invention, la pastille comporte au moins un canal d'axe orthogonal à la surface de l'élément, adapté pour permettre à la réaction d'oxydo-réduction de se produire au plus près de la surface de l'élément. Selon différentes variantes de réalisation, qui ne sont pas mutuellement exclusives, la pastille comporte une pluralité de canaux tubulaires et/ou au moins un canal présentant une section en étoile. Ainsi, dès que la réaction d'oxydo-réduction est amorcée, par exemple après vaporisation du fond de l'enveloppe, elle se développe sur la surface de la composition et en particulier sur la surface latérale des canaux, venant ainsi directement au contact de la surface de l'élément. Une pluralité de canaux tubulaires permet de créer autant de « points chauds » ou d'amorces de combustion du matériau de l'élément directement sur sa surface. La combustion se développant alors radialement dans les canaux, les «points chauds» s'élargissent jusqu'à se rejoindre en formant un grand trou. De même, avec une section du canal en étoile, la combustion se développe le long de chaque branche de l'étoile, en contact avec la surface de l'élément, à partir du coeur de l'étoile et en s'éloignant vers la pointe des branches, en dégageant un trou de plus en plus grand. Avantageusement et selon l'invention, la pastille est fixée sur la surface de l'élément par une ceinture d'un matériau isolant thermique d'une hauteur sensiblement égale à l'épaisseur de la pastille afin de limiter une érosion de la pastille sous l'effet du frottement avec les couches denses de l'atmosphère. La ceinture est constituée par exemple par un moulage, autour de la pastille encapsulée, d'une couronne de matériau isolant thermique, présentant une relative résistance à la combustion de manière à ne pas être immédiatement volatilisée par les frottements aérothermodynamiques lors de la rentrée dans l'atmosphère. La couronne peut également être découpée / usinée dans une plaque de matériau isolant thermique et collée à la pastille encapsulée. Cette ceinture constitue ainsi une barrière autour de la pastille limitant l'ablation des parties en fusion de la pastille par les frottements et permettant ainsi à ces parties en fusion de courir le long des canaux pour faire fondre la surface de l'élément. L'invention s'étend également à un procédé de fabrication d'un élément de véhicule spatial adapté pour pouvoir se détruire lors de la rentrée dans l'atmosphère dudit véhicule, caractérisé en ce qu'on applique, sur au moins une partie d'une surface externe de l'élément, au moins une couche solide d'une composition, dite composition métallo-thermique, comportant, sous forme de solide divisé, au moins un constituant réducteur et un constituant oxydant intimement mélangés, ladite composition métallo-thermique étant adaptée : pour qu'une réaction d'oxydo-réduction soit amorcée de manière passive par un flux thermique généré par un frottement de l'élément avec les couches denses de l'atmosphère lors de la rentrée dans l'atmosphère dudit élément, et pour que la réaction d'oxydo-réduction de ladite composition produise une température supérieure à la température de fusion d'un matériau constituant l'élément sur lequel elle est fixée. Selon l'invention, on fixe par exemple sur un réservoir sphérique d'ergols de six à douze pastilles de composition métallo-thermique en des endroits de préférence répartis sur toute la surface externe du réservoir afin de créer une pluralité d'amorces de combustion de celui-ci. Le procédé de fabrication de l'élément considéré est grandement facilité par le fait que les pastilles n'ont aucun besoin d'être connectées. En outre il n'est pas nécessaire d'assurer une précision importante de la localisation des pastilles sur l'élément. Leur simple fixation, selon une répartition approximative, suffit. L'invention concerne également un élément de véhicule spatial et un procédé de fabrication d'un tel élément caractérisé en combinaison par tout ou partie des caractéristiques mentionnées ci-dessus ou ci-après. D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au vu de la description qui va suivre et des dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue en coupe partielle d'une partie d'un élément de véhicule spatial, en l'occurrence un réservoir d'ergols, selon l'invention, montrant une pastille de composition métallo-thermique permettant d'améliorer les capacités d'autodestruction du réservoir; - les figures 2 et 3 montrent en vue de dessus la forme générale de la couche solide de composition métallo-thermique de la pastille, en particulier celle des canaux. On a représenté en figure 1 une vue en coupe partielle d'une partie d'un élément de véhicule spatial, en l'occurrence un réservoir 1 d'ergols. Un tel réservoir est en général de forme sphérique ou quasi-sphérique, cependant pour la commodité du dessin et en raison de l'échelle, on a représenté la paroi 2 du réservoir de manière rectiligne. Par convention sur cette figure, l'intérieur du réservoir se situe en bas de la figure, c'est-à-dire que la concavité réelle de la paroi 2 est orientée vers le bas de la figure et que la surface repérée 3 de la paroi du réservoir est la surface externe 3 de celui-ci. La paroi 2 est généralement formée d'une tôle mince en alliage de titane et d'aluminium. Par exemple, pour un satellite de type LEO (« Low Earth Orbit ») prévu pour fonctionner sur une orbite basse entre 500 et 800 km de la Terre, un réservoir d'hydrazine présente un diamètre de l'ordre de 600 mm pour une épaisseur de paroi de l'ordre de 0,8 mm. Le réservoir 1 comporte, sur la surface externe 3 de la paroi 2 une pastille 4 comprenant une couche solide 5 d'une composition métallo-thermique. Dans le cadre de l'invention, on définit une composition métallo-thermique comme un mélange d'un constituant réducteur, préférentiellement un métal tel que l'aluminium et d'un constituant oxydant, préférentiellement un oxyde métallique tel que l'oxyde (trioxyde) de tungstène WO3 ou de molybdène MoO3 sous forme de solide divisé, capables de générer une réaction d' oxydo-réduction exothermique. Pour atteindre le résultat recherché qui consiste à faciliter l'autodestruction de l'élément lors de sa rentrée dans l'atmosphère au moyen d'un dispositif à déclenchement autonome, de très nombreux couples ou mélanges oxydant(s) / réducteur(s) peuvent être employés par l'homme du métier, pour autant qu'ils présentent les caractéristiques fonctionnelles suivantes : a) l'amorçage de la réaction d'oxydo-réduction doit s'effectuer de manière passive, c'est-à-dire sans commande positive extérieure, par un apport de chaleur déterminé équivalent au flux thermique qui est généré par la rentrée de l'élément dans l'atmosphère. Des études ont déterminé que les flux thermiques générés lorsqu'un élément de véhicule spatial rentre dans l'atmosphère atteignent une valeur maximale de l'ordre de 250 kW/m2 aux alentour de 75 km d'altitude. L'homme du métier est donc capable, par des essais simples en nombre limité, par exemple en réalisant un apport de chaleur de cet ordre de grandeur, de déterminer si le mélange choisi présente la caractéristique fonctionnelle d'auto-amorçage requise. b) Une fois la réaction amorcée, celle-ci doit générer une température suffisamment élevée pour faire fondre la paroi de l'élément sur laquelle la couche solide de la composition métallo-thermique est appliquée. Le mélange choisi doit donc développer une température de réaction supérieure à la température de fusion de la paroi. Par exemple, pour faire fondre une paroi de titane ou d'alliage de titane dont le point de fusion est d'environ 1700°C, il convient que la température de réaction soit supérieure à 1700°C, et de préférence très supérieure, entre 2800°C et 4500°C par exemple. Cette température de réaction dépend des constituants du mélange et de l'interpénétration des constituants, et peut être tirée de tables connues ou d'essais très simples. A titre d'exemple, une composition métallo-thermique utilisée est un mélange d'aluminium (métal) sous forme pulvérulente, et préférentiellement sous forme de nanoparticules avec du trioxyde de tungstène également sous forme pulvérulente avec des tailles de particules de l'ordre de quelques nanomètres (par exemple de l'ordre de 80 nm pour WO3). L'utilisation de particules de très petite taille permet un mélange intime des constituants de la composition et permet l'améliorer l'intensité et la stabilité de la réaction. Dans ces conditions, une température de réaction de l'ordre de 4280°C peut être atteinte. Pour des raisons de commodité de manipulation, la composition métallo-thermique, sous forme de solide divisé, est compactée pour l'agglomérer sous forme d'une couche solide, par exemple par compression de la poudre de (nano)particules dans un moule de forme appropriée. Dans l'exemple illustré à la figure 1, la couche solide 5 de composition métallo-thermique est conformée sous la forme d'une pastille 4, d'un diamètre compris entre 50 et 150 mm et d'une épaisseur de 5 à 10 mm. Bien entendu, d'autres formes peuvent être envisagées, par exemple polygonales. La composition métallo-thermique peut être également agglomérée par adjonction d'un liant, par exemple une résine polymère liquide mélangée avec les constituants en poudre puis formée par moulage et réticulation de la résine selon des techniques connues en elles-mêmes. Le choix d'une résine particulière est susceptible d'apporter des propriétés particulières au solide ainsi formé, par exemple il peut être possible de modifier l'émissivité de la couche solide ainsi obtenue pour faciliter son échauffement. Bien entendu, les deux possibilités d'agglomération de la composition citées ci-dessus ne sont pas mutuellement exclusives et il est possible de former la pastille 4 en comprimant une pâte formée d'un mélange de la composition métallo-thermique sous forme pulvérulente avec une résine, puis en solidifiant la résine. Une enveloppe 6 métallique, par exemple réalisée par emboutissage d'une tôle mince d'aluminium d'une épaisseur d'environ 0,2 mm vient recouvrir la pastille 4 pour la protéger d'éventuelles agressions mécaniques (chocs lors de l'assemblage du satellite par exemple) qui seraient susceptibles de l'endommager, en l'ébréchant par exemple. L'enveloppe 6 recouvre la face de la pastille 4 opposée à la paroi 2 du réservoir 1 ainsi que les flancs périphériques de la pastille et s'achève par un rebord 9 plaqué sur la paroi 2 et orienté radialement vers l'extérieur de la pastille 4, dans l'alignement de la face de la pastille directement en contact avec la surface externe 3 de la paroi 2. L'enveloppe 6 est préférentiellement solidaire de la pastille 4 et forme un tout avec elle, par exemple en servant de moule lors de la formation de la pastille. L'enveloppe 6 métallique a également pour fonction de protéger des canaux 11 ménagés dans l'épaisseur de la pastille 4, orthogonalement à ses faces principales. Le ou les canaux 11 peuvent se présenter sous forme de plusieurs canaux tubulaires comme représenté en figures 1 et 2 ou bien en forme d'étoile comme représenté en figure 3, ou encore sous toute forme permettant à la réaction d'oxydo-réduction de venir au contact de la paroi 2 en se développant par exemple à partir d'une arête 7 de la pastille 4 et en descendant le long de la surface 8 des parois des canaux 11 comme on le décrit par la suite plus en détail. La pastille 4 et son enveloppe 6 sont fixées sur le réservoir 1 par une ceinture 10 en matériau isolant thermique tel qu'une résine élastomère chargée de fibres, par exemple le produit connu sous le nom NORCOAT® 4011 et/ou un matériau composite constitué de particules de liège liées par une résine phénolique tel que le produit connu sous le nom de NORCOAT® HPK, tous deux commercialisés par la société EADS. La ceinture 10 entoure l'enveloppe 6 et déborde du rebord 9 de celle-ci pour venir se coller sur la surface externe 3 de l'élément 1. La ceinture 10 présente une hauteur au moins égale à la hauteur de la pastille 4 et de l'enveloppe 6. Lors de la rentrée dans l'atmosphère, un système spatial tel qu'un satellite rencontre les couches denses de l'atmosphère aux alentours de 78 km d'altitude. Sous l'effet des chocs et des frottements avec ces couches, le satellite se démembre et se fragmente en débris de taille variable. Les débris les plus petits et/ou ceux dont la matière est facilement combustible sont détruits par fusion et/ou combustion en raison du très important flux thermique (200 -250 kW/m2) auquel ils sont soumis. Des débris plus importants, tels que le ou les réservoirs d'ergols du satellite peuvent ne pas être immédiatement détruits. Lorsque ces éléments sont équipés d'une ou plusieurs couches solides de composition métallo-thermique selon l'invention, en particulier sous la forme d'une ou plusieurs pastilles 4 encapsulées dans leur enveloppe 6, le frottement avec les couches denses de l'atmosphère échauffe et vaporise la face de l'enveloppe 6 opposée à la surface 3 de l'élément 1. La composition métallo-thermique s'échauffe à son tour, et plus particulièrement sur les arêtes 7 supérieures des canaux 11. La réaction d'oxydo-réduction commence donc à cet endroit. Grâce à la présence des canaux, la réaction progresse sur les surfaces latérales 8 des canaux pour venir au contact de la surface externe 3 de l'élément. En raison de la température de réaction très élevée, et bien supérieure à la température de fusion de la paroi 2 de l'élément, il se crée un « point chaud » et un début de fusion de la paroi 2 au niveau de chaque canal. La réaction progresse ensuite transversalement dans la couche 5, c'est-à-dire parallèlement à la surface de la paroi 2, agrandissant les points de fusion jusqu'à ce qu'ils se rejoignent pour former un trou du diamètre de la plaquette. Cependant, ce fonctionnement n'est possible que si le frottement des couches denses de l'atmosphère n'érode pas immédiatement la composition en réaction. Afin d'éviter cette érosion, la ceinture 10 est réalisée en matériau isolant résistant à l'abrasion par le frottement au moins pendant le temps nécessaire au développement de la réaction dans la pastille. Ainsi la ceinture 10 forme un mur protecteur tout autour de la pastille 4 pour éviter que les produits de la réaction d'oxydo-réduction (métal en fusion à très haute température) ne soient arrachés par le frottement avant d'avoir atteint la paroi 2. Grâce à la réaction produite par la couche de composition métallo-thermique, un trou du diamètre de la pastille 4 peut être crée dans la paroi de l'élément dès le début de la rentrée dans l'atmosphère. De plus, le métal constituant l'élément est mis en fusion sur les bords de ce trou, ce qui, conjugué avec le flux thermique lié aux frottements thermo aérodynamiques amplifiés par l'arête que forme le bord du trou, contribue à faciliter la combustion de l'élément et donc sa destruction par fusion / combustion lors de la rentrée dans l'atmosphère. Bien entendu, cette description est donnée à titre d'exemple illustratif uniquement et l'homme du métier pourra y apporter de nombreuses modifications sans sortir de la portée de l'invention, comme par exemple adopter des formes différentes d'une pastille ronde ou polygonale pour la couche de composition métallo-thermique, par exemple en la déposant sous forme de bandes permettant de sectionner l'élément en multiples fragments. De même, la ceinture 10 en matériau isolant thermique pourrait avoir une épaisseur supérieure à celle de l'enveloppe 6 et se terminer par une couche mince recouvrant complètement l'enveloppe afin d'améliorer la protection en cas d'incendie au sol, si les composants de la composition présentaient une température de réaction suffisamment basse pour pouvoir être amorcée par le flux thermique d'un incendie.30 REVENDICATIONS1/ - Élément (1) de véhicule spatial adapté pour pouvoir se détruire lors de la rentrée dans l'atmosphère dudit véhicule, caractérisé en ce qu'il comporte, sur au moins une partie de sa surface (3) externe, au moins une couche (5) solide d'une composition, dite composition métallo-thermique, comportant au moins un constituant réducteur et au moins un constituant oxydant mélangés, ladite composition métallo-thermique étant adaptée : - pour qu'une réaction d'oxydo-réduction soit amorcée de manière passive par un flux thermique correspondant au flux thermique généré par un frottement de l'élément (1) avec l'atmosphère lors de la rentrée dans l'atmosphère dudit élément, et, - pour que la réaction d'oxydo-réduction de ladite composition produise une température supérieure à la température de fusion d'un matériau constituant l'élément. 2/ - Élément selon la revendication 1, caractérisé en ce que la composition métallo-thermique est une composition d'au moins un métal réducteur avec au moins un oxyde métallique sous forme d'un mélange de particules. 3/ - Élément selon la revendication 2, caractérisé en ce que les particules sont de taille nanométrique. 4/ - Élément selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la couche (5) solide est formée par agglomération par compression de la composition métallo-thermique. 5/ - Élément selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la couche (5) solide est formée par agglomération de la 25 composition métallo-thermique au moyen d'un liant. 6/ - Élément selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la couche solide est conformée en pastille (4) de forme ronde ou polygonale.7/ - Élément selon la revendication 6 caractérisé en ce que la pastille est encapsulée dans une enveloppe (6) métallique, à l'exception d'une face de la pastille directement en contact avec la surface (3) externe de l'élément. 8/ - Élément selon l'une quelconque des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que la pastille (4) comporte au moins un canal (11) d'axe orthogonal à la surface (3) de l'élément, adapté pour permettre à la réaction d'oxydo-réduction de se produire au plus près de la surface (3) de l'élément. 9/ - Élément selon la revendication 8, caractérisé en ce que la pastille (4) comporte une pluralité de canaux (11) tubulaires. 10/ - Élément selon l'une quelconque des revendications 8 ou 9, caractérisé en ce que la pastille (4) comporte au moins un canal (11) présentant une section en étoile. 11/ - Élément selon l'une quelconque des revendications 6 à 10, caractérisé en ce que la pastille (4) est fixée sur la surface de l'élément par une ceinture (10) d'un matériau isolant thermique d'une hauteur sensiblement égale à l'épaisseur de la pastille afin de limiter une érosion de la pastille sous l'effet du frottement avec les couches denses de l'atmosphère. 12/ - Procédé de fabrication d'un élément (1) de véhicule spatial adapté pour pouvoir se détruire lors de la rentrée dans l'atmosphère dudit véhicule, caractérisé en ce qu'on applique, sur au moins une partie d'une surface (3) externe de l'élément, au moins une couche (5) solide d'une composition, dite composition métallo-thermique, comportant au moins un constituant réducteur et au moins un constituant oxydant mélangés, ladite composition métallo-thermique étant adaptée : pour qu'une réaction d'oxydo-réduction soit amorcée de manière passive par un flux thermique correspondant au flux thermique généré par un frottement de l'élément avec l'atmosphère lors de la rentrée dans l'atmosphère dudit élément et,pour que la réaction d'oxydo-réduction de ladite composition produise une température supérieure à la température de fusion d'un matériau constituant l'élément sur lequel elle est fixée.