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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