Les missions scientifiques qui embarquent des instruments très performants et précis peuvent être affectées par l’interaction du satellite avec son environnement plasma. Le satellite TARANIS embarquera des instruments qui mesureront des éventements qui seront potentiellement du même ordre de grandeur que les perturbations. L'objectif de cette thèse est d'étudier et d’améliorer la compréhension des interactions entre un plasma ionosphérique et un satellite, au point de pouvoir calibrer les instruments embarqués sur TARANIS avec une précision inférieure à la sensibilité de l'instrument. Pour arriver à ces niveaux de précision pour une simulation 3D du satellite complet, une approche classique nécessiterait de simuler les trajectoires de plusieurs billions de particules numériques. Pour résoudre ce problème, nous avons développé et mis en œuvre dans le logiciel de simulation SPIS une méthode de simulation à partir d'un couplage entre la méthode cinétique Particle-In-Cell et l'approximation fluide-analytique de Poisson-Boltzmann. Nous avons utilisé ensuite cette méthode pour effectuer des simulations à faible bruit du satellite TARANIS complet, en regardant l'influence de l’environnement, l'orientation des panneaux solaires et de la quantité de scotch Kapton utilisé sur la surface du satellite. Enfin, nous avons développé une nouvelle méthode de simulation basée sur la méthode cinétique delta-f, qui permet d'approcher la solution cinétique en partant d’une fonction de distribution analytique, tout en limitant le coût de calcul.