Le spatial comme outil éducatif

L’engouement pour le spa­tial a atteint l’É­cole avec le développe­ment du Cen­tre spa­tial étu­di­ant de l’École poly­tech­nique (Astro­nau­tiX). Celui-ci promeut les activ­ités spa­tiales sur le cam­pus et coor­donne les dif­férents pro­jets des élèves. Par exem­ple, l’X a placé en juin 2017 le pre­mier nanosatel­lite étu­di­ant français opéra­tionnel en orbite ! 

L’École poly­tech­nique n’a pas atten­du Thomas Pes­quet pour voir ses élèves s’intéresser au secteur spa­tial. Nous avons deux astro­nautes par­mi nos anciens, de nom­breux ingénieurs et man­agers du secteur spa­tial dans de nom­breuses entre­pris­es, et la pas­sion se vit dès le campus. 

On peut remon­ter à des X2002 qui sont par­tis tester des chaus­sures d’astronautes dans un vol Zéro Grav­ité ! Depuis 2010, nous assis­tons à un change­ment d’échelle : avec la minia­tur­i­sa­tion des tech­nolo­gies, il est désor­mais pos­si­ble pour des étu­di­ants de con­cevoir, con­stru­ire, envoy­er et opér­er un satel­lite dans l’espace.

L’X a placé en juin 2017 le pre­mier nanosatel­lite étu­di­ant français opéra­tionnel en orbite ! Aujourd’hui, le Cen­tre spa­tial étu­di­ant a un local sur le cam­pus, une ingénieure chargée de son développe­ment, un doc­tor­ant en mon­i­torat pour aider à l’encadrement des pro­jets, un satel­lite dans l’espace et plus d’une dizaine de pro­jets spa­ti­aux pour près de 70 étu­di­ants (deux­ième et troisième année) et un bud­get de plus de 50 k€ chaque année. 

Astro­nau­tiX se donne comme objec­tif, en plus de pro­pos­er des pro­jets, de les accom­pa­g­n­er toute l’année en com­plé­ment des tuteurs dédiés et des revues de pro­jets menées avec les départe­ments, de pro­pos­er des for­ma­tions dédiées, d’aider à la recherche de finance­ments, d’encourager et de cofi­nancer la par­tic­i­pa­tion à des con­férences nationales ou internationales. 

Des projets multiples et ambitieux

Vivien Croes (2010), pre­mier doc­tor­ant de la chaire Poséi­don, sou­tient sa thèse en octo­bre 2017.

Nos pro­jets sont réal­isés en parte­nar­i­at avec des lab­o­ra­toires français ou inter­na­tionaux tels que les lab­o­ra­toires LPP (Lab­o­ra­toire de physique des plas­mas), LMD (Lab­o­ra­toire de météorolo­gie dynamique), Lat­mos (Lab­o­ra­toire atmo­sphères, milieux et obser­va­tions spa­tiales), l’institut VKI (Insti­tut von Kar­man de dynamique des flu­ides) mais aus­si des insti­tu­tions ou entre­pris­es comme le Cnes, l’Onera, Thales Ale­nia Space, ou encore avec des jeunes entre­pris­es telles que ThrustMe, Share­My­Space, ou Mars City Design. 

Par­mi nos pro­jets récents, une com­bi­nai­son mar­ti­enne testée en envi­ron­nement représen­tatif dans le désert avec l’association planète Mars, deux débuts démon­stra­teurs de tur­bopom­pes ou d’atterrisseur pour le pro­jet Perseus avec le Cnes, des par­tic­i­pa­tions au chal­lenge Mars City Design pour imag­in­er la vie sur notre planète voisine. 

Tou­jours en rap­port avec Mars, le pro­jet Plas­ma Mars qui est réal­isé au sein du LPP a pour objec­tif l’industrialisation d’une méth­ode de pro­duc­tion d’oxygène par plas­ma en envi­ron­nement mar­tien, dévelop­pée en par­tie au Cen­tre de recherche de l’X.

Enfin, nous avons lancé les études pour un nou­veau nanosatel­lite, propul­sé par le moteur NPT30 de ThrustMe, que nous espérons réalis­er en trois ou qua­tre ans, con­tre six pour notre pre­mier projet. 

Un retour sur investissement important pour nos élèves

Près d’un étu­di­ant sur six à l’X fait son pro­jet de deux­ième année sur une thé­ma­tique spa­tiale, et nous souhaitons encour­ager cette ten­dance. Tout en étant essen­tiels pour affirmer la présence de l’École tant au niveau académique que mon­di­al dans ce domaine d’excellence, les pro­jets spa­ti­aux font appel aux nou­velles tech­nolo­gies et con­stituent une péd­a­gogie effi­cace pour for­mer les futurs ingénieurs. Mais surtout, ils ont une part de rêve qu’il est plus dur de trou­ver dans cer­tains autres domaines. 

Nos élèves sont motivés par l’exploration de la Lune, de Mars, l’utilisation astu­cieuse de l’espace pour amélior­er la vie sur Terre, et plusieurs rêvent de devenir astro­nautes ! Même pour ceux qui s’orientent vers d’autres domaines, le secteur spa­tial donne beau­coup de leçons utiles. 

Nos élèves appren­nent la ges­tion de pro­jets com­plex­es, par­fois sur plusieurs années, l’ingénierie de sys­tèmes, l’organisation d’équipes, la rédac­tion de doc­u­ments tech­niques ou sci­en­tifiques, les présen­ta­tions en revue devant des agences spa­tiales ou des lab­o­ra­toires, les con­férences, etc. Ils appren­nent surtout à penser un sujet dans son ensem­ble, à anticiper chaque prob­lème et à ne nég­liger aucune facette : dans l’espace, une analyse oubliée ou une pièce mal dimen­sion­née par rap­port à sa voi­sine ne par­don­neront pas. 

L’éducation par le spatial au Centre de recherche de l’X

Pour nos élèves, le Cen­tre spa­tial étu­di­ant peut égale­ment devenir une passerelle priv­ilégiée pour accéder au monde de la recherche. Plusieurs élèves qui sont passés par le Cen­tre ont pour­suivi ou sont en train de pour­suiv­re une thèse en lien avec le spa­tial sur des sujets très variés. 

Présen­ta­tion de Cube­Sat par le binet Astro­nau­tiX et le lab­o­ra­toire LMS.

Par exem­ple, sur le cam­pus : au LPP, une chaire ANR (Agence nationale de la recherche) indus­trielle (appelée Poséi­don) en lien avec Safran Air­craft Engines a démar­ré fin 2016 pour qua­tre ans afin de dévelop­per des propulseurs plas­mas de nou­velle généra­tion pour le marché en forte expan­sion des satel­lites en orbite ter­restre basse. 

Dans ce pro­jet, financé par Safran Air­craft Engines et l’Agence nationale de la recherche (ANR), la for­ma­tion par la recherche est un enjeu clé ! Anne Bour­don et Pas­cal Chabert, les deux chercheurs CNRS qui codiri­gent cette chaire au LPP, tra­vail­lent donc avec plusieurs doc­tor­ants sur le pro­jet afin de réalis­er des expéri­ences et des sim­u­la­tions orig­i­nales, fon­da­men­tales et appliquées pour appro­fondir la com­préhen­sion de phénomènes physiques clés dans les propulseurs à effet Hall étudiés chez Safran Air­craft Engines. 

Si cer­tains se deman­dent encore si on a besoin de faire une thèse ou pas pour tra­vailler dans le spa­tial, la réponse pour nous, lab­o­ra­toires tra­vail­lant étroite­ment avec l’industrie, ne fait aucun doute. Pour la recon­nais­sance d’abord : si l’on vise une car­rière inter­na­tionale, le niveau PhD est vrai­ment le niveau le plus recon­nu au niveau international. 

De plus, la thèse est l’opportunité de tra­vailler pen­dant trois ans (en France, sou­vent qua­tre-cinq ans à l’étranger) sur un sujet sci­en­tifique de pointe, d’acquérir une solide exper­tise sci­en­tifique, de tra­vailler dans un envi­ron­nement inter­na­tion­al dans un lab­o­ra­toire de recherche (et pourquoi pas dans un des lab­o­ra­toires du Cen­tre de recherche de l’École poly­tech­nique ?), mais aus­si en présen­tant ses travaux dans des con­férences inter­na­tionales, de rédi­ger des arti­cles sci­en­tifiques, de se for­mer un réseau d’experts sci­en­tifiques inter­na­tionaux, et de com­pren­dre les enjeux de la recherche sci­en­tifique et de l’innovation dans un con­texte nation­al et inter­na­tion­al très concurrentiel. 

Le futur

Pour répon­dre aux nou­veaux défis tech­nologiques du secteur spa­tial, la for­ma­tion par et/ou pour la recherche restera un enjeu clé pour les prochaines années, et les parte­nar­i­ats entre l’académique et l’industrie con­tin­ueront à jouer un rôle important. 

Pour Astro­nau­tiX, le prin­ci­pal enjeu pour les prochaines années est financier : nous devons assur­er la péren­nité finan­cière du Cen­tre. Pour cela, le mécé­nat indi­vidu­el ou d’entreprise d’alumni est une piste que nous cher­chons à creuser.

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