Le centre spatial étudiant : une aventure polytechnicienne

C’est l’his­toire d’un binet aty­pique dont le tra­vail a duré 10 ans, assu­ré chaque année par une nou­velle pro­mo­tion qui ne devait pas à chaque fois tout remettre en ques­tion. Fina­le­ment le 17 mai der­nier, un satel­lite déve­lop­pé par ce binet était mis sur orbite par la sta­tion spa­tiale inter­na­tio­nale. Pour la suite, les pro­jets ne manquent pas. 

La forme actuelle du centre spa­tial étu­diant de l’X a com­men­cé à ger­mer en 2007 sous l’impulsion de Yan­nick d’Escatha (66), alors pré­sident du conseil d’administration de l’École et du Centre natio­nal d’études spa­tiales (CNES).

Au cours des pre­mières années, plu­sieurs pos­si­bi­li­tés furent envi­sa­gées pour le nom­mer : Centre spa­tial Jean-Fran­çois Cler­voy, Ins­ti­tut Le Ver­rier, Centre spa­tial éducatif… 

Fina­le­ment deux noms coha­bitent aujourd’hui et témoignent des évo­lu­tions de l’organisme : Centre spa­tial étu­diant (CSE) et AstronautiX. 

AU COMMENCEMENT ÉTAIT L’ASTRONOMIE

His­to­ri­que­ment, les pre­mières acti­vi­tés concer­naient les obser­va­tions astro­no­miques et le binet se nom­mait X‑Astro. Puis les X2002 ont com­men­cé à réa­li­ser des pro­jets spa­tiaux et ont alors fon­dé Astro­nau­tiX suite à la sélec­tion de leur expé­rience Para­bul­liX par l’Agence spa­tiale euro­péenne (ESA).

“ Le spatial est devenu un outil éducatif au service de la formation des élèves ”

La machine lan­cée, d’autres pro­jets sui­virent, à chaque fois rete­nus par le CNES ou l’ESA pour par­ti­ci­per à des vols Zéro‑G. Il faut cepen­dant attendre 2009 pour que les pre­mières réflexions sur la créa­tion d’un véri­table centre spa­tial étu­diant sou­te­nu par les labo­ra­toires, le dépar­te­ment de recherche et la direc­tion du cycle poly­tech­ni­cien appa­raissent, por­tées par Thi­bault Gouache (2004) et le Labo­ra­toire de phy­sique des plas­mas (LPP) de l’X, dont Lau­rence Rezeau est alors la directrice. 

Le CSE est fina­le­ment créé en 2010 par Mathieu Blan­chard (2008), d’abord comme enti­té à part entière avant d’être rat­ta­ché à Astro­nau­tiX à par­tir de la pro­mo­tion X2013. 

L’IMPULSION VINT DE L’INSTITUT VON KARMAN

Tou­te­fois, l’événement fon­da­teur du centre spa­tial étu­diant a été la par­ti­ci­pa­tion au pro­jet euro­péen QB50, orga­ni­sé par l’Institut von Kar­man (VKI) de Bruxelles. Ce pro­jet consis­tait à faire construire une constel­la­tion de satel­lites par les étu­diants de 50 uni­ver­si­tés de par le monde, alors que le VKI fabri­que­rait les ins­tru­ments de mesure à embarquer. 

L’appel à par­ti­ci­pa­tion avait été remar­qué par Luc Dar­mé (2009), qui l’avait ensuite pro­po­sé comme Pro­jet scien­ti­fique col­lec­tif (PSC) pour la pro­mo­tion X2010. 

Une pre­mière équipe s’est alors for­mée autour de Vivien Croes (2010), Gré­goire Bon­nat (2010) et Arnaud Jaoul (2010) pour poser les bases finan­cières, orga­ni­sa­tion­nelles et tech­niques du projet. 

L’idée était alors de struc­tu­rer, autour de ce pro­jet de satel­lite et du CSE, l’École, ses élèves et ses labo­ra­toires, mais aus­si les ins­ti­tu­tions et les indus­triels du secteur. 

Le spa­tial deve­nait ain­si un outil édu­ca­tif au ser­vice de la for­ma­tion des élèves, le centre spa­tial étu­diant en étant la pla­te­forme et l’outil de com­mu­ni­ca­tion. Si les labo­ra­toires, LPP et LMD (Labo­ra­toire de météo­ro­lo­gie dyna­mique), le CNES et Thales Ale­nia Space ont rapi­de­ment répon­du pré­sent, la direc­tion de l’École s’est mon­trée plus réti­cente à un pro­jet consi­dé­ré par cer­tains comme trop « spé­cia­li­sant », trop « ingé­nieur » pour le cycle polytechnicien. 

Heu­reu­se­ment, la moti­va­tion des étu­diants, avec l’appui du CNES, a su venir à bout des diverses rigi­di­tés administratives. 

IL A FALLU APPRENDRE LA FINANCE

Sur le plan bud­gé­taire, le pro­jet QB50 a été finan­cé par l’Union euro­péenne, au tra­vers de l’Institut von Kar­man, qui a éga­le­ment contri­bué à une grosse par­tie de nos frais de lancement. 

“ Il a fallu aussi prendre en charge des activités non techniques de recherche de partenaires, de communication… ”

Concer­nant notre satel­lite X‑CubeSat, le finan­ce­ment pour les coûts maté­riels et humains est venu dans un pre­mier temps de Thales Ale­nia Space (10 000 euros la pre­mière année), puis plus mas­si­ve­ment du CNES (125 000 euros) via son pro­jet Janus (Jeunes en appren­tis­sage pour la réa­li­sa­tion de nano­sa­tel­lites au sein des uni­ver­si­tés et des écoles de l’enseignement supérieur). 

L’École poly­tech­nique a mis à dis­po­si­tion des locaux au LPP et a finan­cé deux CDD à temps par­tiel. Il a donc fal­lu aus­si nous orga­ni­ser pour prendre en charge des acti­vi­tés non tech­niques de recherche de par­te­naires, de communication… 

MONTÉE EN PUISSANCE VERS X‑CUBESAT

Au fil du temps, l’équipe s’est étof­fée : il y a eu ain­si un groupe plus par­ti­cu­liè­re­ment char­gé de l’objet phy­sique lui-même, un autre pre­nant en charge le sys­tème de contrôle d’attitude, quand un der­nier s’occupait de la station-sol. 

Flo­rian Mar­muse indique : « Quand j’ai pris le pro­jet en charge pour le compte de ma pro­mo­tion (X2012), nous étions 21 élèves. Nous avons ter­mi­né de défi­nir le desi­gn du satel­lite et c’est aus­si à ce moment que nous avons réa­li­sé la sta­tion-sol, située à l’École, dans les locaux du centre spa­tial étudiant. » 

Ensuite, les X2013 et X2014 ont eu à construire concrè­te­ment le sys­tème, appro­vi­sion­ner les com­po­sants, les cartes élec­tro­niques, rédi­ger la docu­men­ta­tion et assu­rer la livrai­son du satel­lite en sep­tembre 2016. 

La pro­mo­tion X2015 a enfin déve­lop­pé les logi­ciels de trai­te­ment des don­nées au sol et a assu­ré la cam­pagne de com­mu­ni­ca­tion à l’approche du lancement. 

Et puis l’ensemble des pro­mo­tions a eu l’immense satis­fac­tion de voir notre satel­lite X‑CubeSat enfin mis en orbite le 17 mai der­nier depuis la Sta­tion spa­tiale inter­na­tio­nale, deve­nant ain­si le pre­mier satel­lite étu­diant fran­çais à être opé­ra­tion­nel. Il avait rejoint l’ISS le 22 avril 2017, à bord du vais­seau de ravi­taille­ment Cygnus lan­cé par une fusée Atlas 5. 

Le satel­lite devrait voir sa charge utile acti­vée cet été, les pre­miers résul­tats étant atten­dus au mois d’août. Il sera alors contrô­lé à par­tir de notre sta­tion- sol sur le Pla­teau de Saclay et sui­vi par de nom­breuses équipes scien­ti­fiques et radio­ama­teurs, en par­ti­cu­lier à l’université de Mont­pel­lier, qui dis­pose aus­si d’un centre spa­tial uni­ver­si­taire renommé. 

C’est donc une aven­ture de presque quinze ans, dont six consa­crés au déve­lop­pe­ment du satel­lite, qui aura mobi­li­sé 57 élèves mais aus­si plu­sieurs ensei­gnants, cher­cheurs et membres de la direc­tion de l’École, dont Patrick Le Qué­ré (74), ancien direc­teur adjoint de l’enseignement et de la recherche à Poly­tech­nique, et aus­si direc­teur de recherche au CNRS. 

En par­ti­cu­lier, le satel­lite n’aurait pu exis­ter sans le sou­tien de Gérard Auvray, ancien ingé­nieur d’Alcatel et pré­sident de l’association de radio­ama­teurs Amsat France, notre chef de projet. 

Deux satel­lites réa­li­sés par des élèves de l’X (à droite) ou par leurs enca­drants (à gauche).

LA CONTINUITÉ : PREMIÈRE DIFFICULTÉ

Pour concré­ti­ser cette aven­ture, nous avons néan­moins dû faire face à de nom­breux obs­tacles. De mon point de vue, la prin­ci­pale dif­fi­cul­té de ce pro­jet était d’assurer la tran­si­tion d’une pro­mo­tion à la sui­vante. En effet, l’organisation du cycle ingé­nieur poly­tech­ni­cien obli­geait chaque équipe à recru­ter ses suc­ces­seurs alors que ceux-ci sor­taient à peine de leur stage FHM (For­ma­tion humaine et mili­taire) de pre­mière année, bien avant leur spé­cia­li­sa­tion d’études.

Il fal­lait donc bien anti­ci­per sur ce choix. Quand j’ai été recru­té par la pro­mo­tion X2011, nous étions d’abord un noyau de cinq ou six élèves de la X2012, nous avons ensuite por­té la bonne parole auprès de nos cama­rades et nous sommes arri­vés au bout du compte ! Pour recru­ter la pro­mo­tion X2013, nous avions davan­tage com­mu­ni­qué et avons dû orga­ni­ser des entre­tiens pour sélec­tion­ner les élèves qui par­ti­ci­pe­raient au pro­jet. Et ain­si de suite d’année en année… 

Il fal­lait ensuite assu­rer la bonne trans­mis­sion des dos­siers et infor­ma­tions rela­tifs au pro­jet d’une pro­mo­tion à la sui­vante : nous uti­li­sions pour ce faire une Drop­box, avec toute une archi­tec­ture docu­men­taire qui avait mis quelque temps à s’imposer.

Mais nous n’étions pas à l’abri des mau­vaises sur­prises : ain­si lorsqu’un élève quit­tant le pro­jet a eu la mal­en­con­treuse idée de vider ce qu’il croyait être « sa » Drop­box, il a par la même occa­sion effa­cé toutes les don­nées du pro­jet ! Heu­reu­se­ment, nous avons retrou­vé une sau­ve­garde datant d’un mois ou deux et nous avons pu limi­ter la casse… 

CONFRONTER LES X AU RÉALISME TECHNOLOGIQUE

Nous avons dû faire face à une autre dif­fi­cul­té : les élèves qui rejoi­gnaient le pro­jet devaient rapi­de­ment et direc­te­ment se plon­ger dans sa tech­ni­ci­té, ce qui est en géné­ral très éloi­gné des approches théo­riques aux­quelles ils ont été habi­tués. Le contact avec la réa­li­té tech­no­lo­gique est rude, et la for­ma­tion des X ne les y a guère préparés. 

Ce n’est pas seule­ment une ques­tion de for­ma­tion, mais aus­si d’approche intel­lec­tuelle : le poly­tech­ni­cien fraî­che­ment inté­gré, fort de ses capa­ci­tés de rai­son­ne­ment, a une ten­dance natu­relle à tout ques­tion­ner, tout remettre en cause, et ce sont d’infinis « pour­quoi ceci ? », « pour­quoi faire comme cela ? », « ne pour­rait- on pas faire autrement… ? » 

Cette atti­tude cri­tique fait toute la richesse du pro­fil poly­tech­ni­cien, mais elle s’accommode mal de la conti­nui­té d’un pro­jet se dérou­lant sur plu­sieurs années et pro­mo­tions suc­ces­sives. Il faut bien admettre que des choix ont été faits, que des solu­tions indus­trielles sont là et qu’il n’est pas effi­cace de tout remettre en ques­tion à chaque étape. Dif­fi­cile exer­cice d’humilité !

Le binet AstronautiX.

LES PROJETS NE MANQUENT PAS

Nous sommes très fiers d’être l’une des 36 équipes uni­ver­si­taires, sur les 50 ini­tia­le­ment rete­nues par l’Institut von Kar­man, qui ont réus­si à aller au bout et à mettre leur satel­lite sur orbite. 

“ Le contact avec la réalité technologique est rude, et la formation des X ne les y a guère préparés ”

Pour pro­mou­voir ce suc­cès, à la fois auprès de la com­mu­nau­té scien­ti­fique et des élèves sur le cam­pus, Adrien Bres­sy (2015) et Agathe Bou­taud (2015) ont orga­ni­sé dans le Grand Hall de l’École une pré­sen­ta­tion des pro­jets spa­tiaux étu­diants de l’X, dont X‑CubeSat, au pro­fes­seur Charles Ela­chi, direc­teur du NASA Jet Pro­pul­sion Labo­ra­to­ry (JPL) de 2001 à 2016 et ancien vice-pré­sident de Caltech. 

Celui qui a diri­gé les mis­sions les plus pres­ti­gieuses de la conquête spa­tiale, par­mi les­quelles le rover Curio­si­ty, les a encou­ra­gés à conti­nuer d’entreprendre pour faire rêver et for­mer les poly­tech­ni­ciens grâce au centre spa­tial étudiant. 

Pour la suite, les pro­jets ne manquent pas : d’abord, bien sûr, un nou­veau nano­sa­tel­lite. Plus gros que X‑CubeSat, il sera doté d’un sys­tème de pro­pul­sion et équi­pé d’une charge utile déve­lop­pée par le LPP. 

Mais aus­si, un autre Cube­Sat sera com­men­cé par les X2016 pour l’étude des décharges élec­tro­ma­gné­tiques (ESD) avec l’Onera ; un groupe tra­vaille­ra sur un simu­la­teur d’atterrisseur avec le CNES, dans le cadre de son pro­jet Per­seus ; une équipe se pen­che­ra sur le recy­clage des débris spa­tiaux avec la start-up « Share My Space » fon­dée par Romain Lucken (2012) ; un pro­jet de bal­lon-sonde du Lat­mos ana­ly­se­ra les décharges élec­triques dans l’atmosphère…

Bref, la relève est déjà assurée ! 

Propos recueillis par Robert RANQUET (72)

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