Projets spatiaux

Astronautix, le Centre Spatial Étudiant de l’École polytechnique (CSE), s’occupe du développement et du suivi des projets spatiaux auprès des élèves de l’École polytechnique. Jusqu’à cette année le CSE était très lié aux projets X-CubeSat inscrits dans l’appel d’offre QB50 du VKI et à SERB, CubeSat développé en partenariat avec le LATMOS. Maintenant que le X-CubeSat a été livré et va être mis en orbite en mars de cette année, nous avons voulu proposer de nouveaux projets dans des domaines plus diversifiés.

Cette année, le CSE regroupe un ensemble de 12 PSC spatiaux inscrits dans les départements Mécanique, Informatique, MIE et Physique, soit un total de 77 élèves (15%) de la promotion 2015. De plus, nouveautés de cette année, le CSE a proposé à certains projets de participer au concours californien Mars City Design, a participé à l’International Astronautical Congress de Guadalajara, et encourage les démarches pour inscrire l’École polytechnique à l’International Astronautical Federation.

Notre ambition est de proposer des formations adaptées aux groupes de PSC spatiaux, de faire le lien entre les projets traitant de problématiques proches et d’assurer la continuité des projets entre les promotions. À cela s’ajoutent des activités de promotion du secteur spatial auprès des élèves, de la direction de l’École et des acteurs du spatial.

Liste des Projets :


X-CubeSat

Le projet X-Cubesat est un PSC initié par la promotion 2010 en réponse à l’appel d’offre QB50 du Von Karman Institute. QB50 est une mission visant à déployer une constellation de nano-satellites. Ceux-ci permettront non seulement de mener une caractérisation chimique de la très haute atmosphère, mais aussi de servir de démonstrateur technologique, en utilisant des éléments qui n’ont jamais été testés dans l’espace.

Ce nano-satellite de deux unités a été développé par plusieurs promotions de polytechniciens dans le cadre du PSC et par M. Gérard Auvray, tuteur du projet depuis ses débuts.

Le satellite a été livré au VKI et sera lancé au printemps 2017 pour une mission de plusieurs mois. Il sera mis en orbite par l’ISS, dans le mois qui suivra son arrivée à bord.

Le travail actuel du PSC est de développer la station au sol pour la communication et de faire le relais des données scientifiques avec le VKI.

Membres :
  • Yann Balland
  • Percy-Augusto Guerra-Rios
  • Cristobal Cortinez
Tuteur :
  • Gérard Auvray
Budget :

Estimé à 250 000 euros, financés par le CNES et l’École polytechnique


X-CubeSat II

Ce PSC a pour objectif de continuer la conception (commencée par les X2013) du nano-satellite X-CubeSat II pour réaliser la mission SERB (Solar irradiance and Earth Radiation Budget) dirigée par le Laboratoire Atmosphères, Milieux, Observations Spatiales (LATMOS).

Le nanosatellite X-Cubesat II est composé de trois unités Cubesat. L’unité supérieure est destinée à la charge utile, les unités centrale et inférieure étant destinées à recevoir les cartes d’acquisition des instruments, ainsi que les systèmes de pointage et de distribution de l’énergie, c’est-à-dire la partie plateforme. Sur cet ensemble sont fixés des panneaux solaires constituant l’unique source d’énergie du satellite.

L’enjeu de cette mission sera de comprendre l’influence de l’éclairement solaire total et de ses fluctuations sur notre environnement. Les objectifs scientifiques du X-Cubesat II sont les suivants : mesurer l’éclairement solaire total dans la durée, améliorer la connaissance de sa valeur absolue et de ses variations, établir un bilan radiatif de la Terre, et analyser les relations entre rayonnement ultraviolet du Soleil et l’ozone stratosphérique.

A cette fin, deux groupes d’élèves travaillent sur le projet, un groupe dédié à la charge utile et un groupe travaillant sur la plateforme du nano-satellite.

Tuteur :

Mustapha MEFTAH, LATMOS-CNRS

Partenariat :

LATMOS

Budget :

estimé à 1 million d’euros, financé à 50% par le CNES dans la limite de 500 000 euros.


X-CubeSat II - Plateforme

La modélisation du nano-satellite ayant déjà été réalisée (choix d’une partie des composants et de la structure, bilans approchés de masse et de puissance, orbitographie, …), il s’agira pour notre équipe plateforme de réaliser la validation technique du nano-satellite. Des études complètes sur les composants, leur compatibilité, sur le module de contrôle d’altitude et sur l’orbitographie viendront compléter le travail déjà réalisé, dans le but de valider la fin de la phase 0, première phase de notre projet.

Par la suite, des études thermiques, mécaniques et des simulations numériques permettront d’optimiser l’agencement des composants et de consolider l’architecture complète du satellite. Il faudra ensuite usiner la structure du satellite et faire les tests mécaniques réels. En parallèle, il sera nécessaire de poursuivre le développement des outils de communication (site internet, plaquette, maquette) qui permettront de rassembler les fonds nécessaires à la mission.

Membres :
  • Adrien Bressy (chef de projet)
  • Agathe Boutaud
  • Raphaël Carpine
  • François Clément
  • Brice Lapin
  • Solène Laurent
  • Léo-Paul Tran

X-CubeSat II – Charge Utile

Le groupe X-CubeSat II Charge Utile est chargé de la gestion de l’unité supérieure, la charge utile, c’est-à-dire la partie permettant au nano-satellite d’accomplir sa mission scientifique.

Le satellite sera muni de quatre instruments :
-Un radiomètre solaire et un photomètre ultraviolet pour l’observation des radiations solaires et la mesure de l’irradiance solaire totale (TSI) et de sa variabilité plus précise dans l’ultraviolet ; -Deux radiomètres terrestres chargés de mesurer le bilan radiatif de la Terre, se focalisant sur l’infrarouge et l’ultraviolet ;
-Une caméra optique.

L’objectif du groupe sera de finir la définition de tous les instruments de la charge utile et de commencer les bilans énergétique et thermique, ainsi que de participer à la validation de la fin de phase 0 du projet dans son ensemble.

Membres :
  • Nicolas Castel (chef de projet)
  • Sébastien Gomé
  • Paul Lilin
  • Paul Cazeaud
  • Baptiste Pinot
  • Armand Lacombe
  • Eduardo Alves Vitral

X-Lune

Dans le cadre de la compétition Google Lunar X Prize, véritable course à l’espace à financement privé, de nombreux finalistes de la compétition se proposent d’envoyer d’autres projets de petite envergure en plus de leur propre mission. Le CNES a contacté la société Astrobotic, favori Américain, pour l’envoi d’un projet étudiant sur la Lune.

Il est convenu que le financement du projet se fasse sur des fonds privés sollicités en tant que sponsors ou en tant que partenaires.

L’objectif du groupe de PSC est de superviser la production d’un engin robotisé capable de se mouvoir sur la Lune, en mettant à profit l’expérience d’autres écoles / universités et du CNES, comme HEC, la Toulouse Business School, l’ICAM (Institut Catholique des Arts et Métiers) ou l’ENSIL (École nationale supérieure d’ingénieurs de Limoges). Ce robot, premier engin français sur la Lune, devra assurer des missions de communications à destination des sponsors pour justifier son financement.

Membres :
  • Julien Piet (chef de projet)
  • Kévin Presa
  • Yassir Akram
  • Louis Reboul
  • Thomas Sentis
  • Arnaud Stiegler
Tuteurs :
  • Hubert Diez, CNES, Hubert.Diez@cnes.fr
  • Gilles Garel, tuteur présent à Polytechnique
Partenariat :

CNES

Budget :

Estimé entre 1 et 3 millions d’euros, financements privés à trouver avec la garantie du CNES.


Drone Martien

Le CNES développe depuis plusieurs années un prototype de drone d’exploration en environnement martien en partenariat avec des établissements d’études supérieures. L’objectif d’un tel drone serait de servir d’éclaireur à un rover martien tel que Curiosity afin d’en optimiser les déplacements. En effet, en quatre ans, Curiosity n’a parcouru qu’une quinzaine de kilomètres sur Mars, car toute trajectoire doit être mûrement réfléchie afin d’éviter tout risque. Un drone éclaireur minimiserait ces risques et rendrait l’exploration plus sûre pour le rover.

La mission confiée au groupe polytechnicien est la mise au point du système de navigation du drone martien dans le but de cartographier l’espace martien et de choisir les routes empruntées par le rover. Les parties énergétique et aérodynamique du drone ont déjà été traitées par d’autres écoles.

Membres :
  • Pierre-Alexandre Masset (chef de projet)
  • Pierre Pelletier
  • Hossam Basudan
  • Rémi Robin
  • Thomas Wang
  • Lisa Bedin
Tuteur :
  • Hubert Diez, CNES, Hubert.Diez@cnes.fr
Partenariat :

CNES


Combinaison exploration martienne

Les conditions extrêmes de la surface martienne imposent le port de combinaisons extrêmement fiables et résistantes, qui font appel à des technologies de pointe. L’idée de ce PSC est de construire puis de mettre en oeuvre lors d’une mission simulée un démonstrateur technologique simple d’un tel dispositif de survie. La combinaison martienne devra non seulement résister aux conditions de vie martiennes, mais aussi être réalisable sur place. C’est pourquoi l’une des exigences du PSC est que les parties rigides de la combinaison soient imprimables via une imprimante 3D.

Membres :
  • Nogue Nogha Cedric
  • Paris Thibault (fondateur)
  • Colin Antoine
  • Chamayou Quentin
  • Passeron Arno
  • Hammond Alfred
  • Joyeux Benjamin
Tuteur :
  • Alain Souchier
Budget :

10 000 euros


Mars Ascent Vehicle

Ce projet s’attaque à l’une des problématiques majeures de l’exploration de Mars par des astronautes : amener un véhicule sur Mars capable de redécoller avec un équipage. Ce véhicule modulaire doit permettre de décoller de Mars et de mettre en orbite un équipage, résister à une rentrée atmosphérique à partir de l’orbite de Mars (avec des protections thermiques), et être compatible avec des lanceurs en développement. Il s’agit donc pour les membres du groupe d’optimiser les trajectoires du module, mais aussi de commencer à le dimensionner et à le modéliser.

Membres :
  • Marwane Taoufiki (chef de projet)
  • Antoine Pallois
  • Axel De Lavaissiere de LAvergne
  • Adrien Urlacher
  • Theo Dessertaine
  • Cécile Tran Kiem
Tuteur :

Xavier Roser

Partenariat :

Thalès


Le Tour de Mars en 80 Jours

Ce groupe a un projet hors normes : designer et modéliser un ballon qui permettrait les déplacements sur Mars !

Membres :
  • Zoé Ghiron (Chef de projet)
  • Yves Sibony
  • Laure Heidmann
  • Antoine Grison
  • Sarah Kassimi
  • Rayan Ziane
  • Selma El Bez
Tuteur :

Heidmann Richard, Association Planète Mars

Cadre :

Concours Mars City Design


Autarcie energétique pour une colonie martienne

Ce projet pense l’approvisionnement énergétique durable d’une colonie sur Mars, grâce à un dispositif permettant d’absorber le rayonnement solaire dans les domaines UV et infrarouge

Membres :
  • Ewen Dantec (chef de projet)
  • Arsène Pierrot
  • Hadrien Cornier
  • Louis Quilley
  • Raphaël El Beze
  • Jiadong Wang
  • Solheil Salimi (Master)
Tuteur :

Père Roca

Cadre :

Concours Mars City Design

Budget :

1000 euros


Système de stabilisation de pression dans un habitat spatial

Le groupe a pour but de développer un mécanisme de gestion des chutes de pression dans les habitats, et de créer et distribuer l’oxygène au sein des différents lieux de vie.

Membres :
  • Tarek Ben Slimane (chef de projet)
  • Samuel Colin
  • Ines Potier
  • Paul Sapriel
  • Sebastien Roebbner
  • Etienne Bennequin
Tuteur :

Christophe Lasseur, Eurppean Spatial Agency, christophe.lasseur@esa.int

Cadre :

Concours Mars City Design

Budget :

1000 euros


Nano satellite pour exploration de la lune à propulsion électrique

Ce projet, en partenariat avec Thales Alenia Space, vise à mener une étude préliminaire au lancement d’un nanosatellite à propulsion électrique, qui amènerait une charge utile de plusieurs kilos en orbite basse lunaire. Le passage obligé par la ceinture de Van Allen et ses radiations nocives, la masse relativement élevée de la charge utile pour ce type de mission et la faible poussée des systèmes de propulsion électrique sont autant de défis ambitieux que nous avons à relever pour mener à bien notre projet, qui nous conduit à choisir une stratégie cohérente de poussée et à réaliser un prédimensionnement adapté du nanosatellite. Une vision globale du projet, l’utilisation adéquate d’outils numériques performants, une gestion ingénieuse des nombreux paramètres afin d’optimiser le coût de la mission et le temps de trajet sont les points-clefs de la conception de ce qui sera, nous le souhaitons, le premier nanosatellite à propulsion entièrement électrique à atteindre l’orbite basse lunaire.

Membres :
  • Mouad Boudina (chef de projet)
  • Guilio Gargantini
  • Gabriel Galvão
  • Marken Foo
  • Pierre-Elie Bélouard
  • Amaury Ducoulombier
Tuteur :

Xavier Roser

Partenariat :

Thalès


Système de contrôle attitude pour nanosatellite

Des étudiants de l’Université Pierre et Marie Curie développent un nano-satellite et partagent la réalisation du système de contrôle d’attitude avec des étudiants de Polytechnique. Ce nanosatellite, dans le cadre de la mission METEOR, vise à étudier le spectre ultraviolet, et donc la composition chimique des météroïdes, et de déterminer leurs trajectoires. La mission du PSC est de réaliser d’une part le système de contrôle d’attitude à l’aide de l’outil Simulink, et de réaliser d’autre part une plateforme de test pour le système de contrôle d’attitude.

Membres :
  • Mathias Pont (chef de projet)
  • Jean Sauvignon
  • Achille Thin
  • Alexis Rougé
  • Sophie Degabriel
Tuteur :

Guilhem Gallot

Partenariat :

UMPC

Pour proposer un projet: mailto:agathe.boutaud@polytechnique.edu