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Projets 2016-2017

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.

SERB
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. Deux groupes d’élèves ont travaillé sur le projet, un groupe dédié à la charge utile et un groupe travaillant sur la plateforme du nano-satellite.

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. L’objectif du projet 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.

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 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.

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  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 est que les parties rigides de la combinaison soient imprimables via une imprimante 3D.

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. L’objectif  est d’optimiser les trajectoires du module, mais aussi de commencer à le dimensionner et à le modéliser.

Le Tour de Mars en 80 Jours
L'objectif est de designer et modéliser un ballon qui permettrait les déplacements sur Mars. Ce projet participe au concours Mars City Design.

Autarcie energétique pour une colonie martienne
L'objectif est de faire 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.

Système de stabilisation de pression dans un habitat spatial
Le 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.

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.

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 METEORIX, vise à étudier le spectre ultraviolet, et donc la composition chimique des météroïdes, et de déterminer leurs trajectoires. La mission  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.