12 avril 2023 : Présentation PA SDS aux X2021

OBJECTIFS

Le spatial est un domaine attractif pour de nombreux étudiants et chercheurs, autant pour sa part de rêve de conquête spatiale et de découvertes scientifiques, que pour son importance économique et stratégique. Ce domaine est en pleine révolution depuis l’apparition de nouveaux acteurs privés (le plus emblématique étant la société SpaceX) et la compétition pour un accès rapide, global et économiquement accessible est féroce. Un nombre impressionnant de start-up est né dans le domaine du « newspace » dans les cinq dernières années et les grandes entreprises du domaine n’ont jamais autant été forcées d’innover pour accompagner la mutation du marché. Sur le plan scientifique, de grandes missions d’exploration du système solaire ont été lancées récemment, la mission Bepi Colombo partie vers mercure, ou les missions d'exploration du soleil, Solar Parker Probe et Solar Orbiter, et de grandes missions d’intérêt fondamental en astrophysique et cosmologie ont fait progresser les connaissances fondamentales de l’univers primordial (e.g. Planck).

Les élèves polytechniciens ont depuis longtemps un goût prononcé pour le spatial et le binet AstronautiX est très actif. Pour accompagner les projets spatiaux des élèves, l’Ecole polytechnique s’est dotée d’un Centre Spatial Etudiant dirigé par un ingénieur de recherche à temps plein. Les élèves développent des projets ambitieux dans le cadre des PSC en 2A. Plusieurs PSC récents ont remporté des prix internationaux sur des sujets aussi variés qu’une proposition de nouvelle combinaison d’astronaute ou que sur un ballon pour l’exploration de Mars. Les élèves ont également réussi l’exploit de mettre sur orbite un satellite de petite taille (Un Cubsat de 2U), baptisé X-Cubsat, qui a terminé sa vie en février 2019 après avoir passé plusieurs mois en orbite basse autour de la terre.

L’objectif du PA « Science et Défis du Spatial » est de proposer un enseignement en 3A pertinent pour des carrières dans le spatial, comme chercheur ou comme cadre dans l’industrie ou les grandes agences spatiales mondiales, mais également une formation par le spatial, valorisable dans tous les domaines scientifiques et industriels. Le PA n'est donc pas exclusivement réservé aux élèves souhaitant s'orienter dans le spatial. L’enseignement repose sur deux piliers fondamentaux : (i) des cours de haut niveau scientifique en lien fort avec les recherches menées dans le centre de recherche de l’X, et (ii) un enseignement par projet qui s’appuie sur la vitalité du Centre Spatial Etudiant, sur les laboratoires du centre de recherche et qui bénéficie de nos partenariats. En effet, le PA a été mis en place dans le cadre d’un programme de mécénat d'enseignement financé par des grands industriels du domaine spatial : Thales Alenia Space et ArianeGroup. Le programme spatial à l'X bénéficie aussi de partenariats avec le CNES, l'ONERA et des start-ups du newspace (Share my space, Exotrail, Thrustme, etc.);

L'année scolaire commence par une semaine de cours intensifs au CNES à Toulouse pour découvrir les grands domaines du spatial et rencontrer des ingénieurs experts du domaine. Cette semaine est aussi l'occasion de créer des liens entre les élèves du PA et de constituer des binômes pour mener dans de bonnes conditions les projets spatiaux PHY514.

Le programme d’enseignement est par essence multidisciplinaire en s’appuyant sur des cours proposés par 4 départements : Physique, Mécanique, Mathématiques Appliquées, Informatique. Trois cours obligatoires ont été créés pour les deux périodes d’enseignement ; le cours « Plasmas in Space Science and Technology » en période 1, et les cours « Space Mechanics and Multi-Disciplinary Optimization » et «Space Missions and Astrophysical Plasmas" en période 2. Selon la sensibilité de chaque élève, plusieurs orientations sont possibles, ayant toutes pour colonne vertébrale le spatial : (i) astrophysique/physique, (ii) mécanique, (iii) mathématiques appliquées et informatique. Des parcours hybrides sont également possibles.

DEBOUCHES

Le programme s’adresse en priorité aux élèves se destinant à une carrière dans le spatial (recherche académique, agences spatiales internationales, industriels et start-ups). Néanmoins, le caractère fondamental des cours dispensés et la rigueur de la conduite de projets spatiaux dans les EA garantissent une formation de haut niveau valorisable bien au-delà du spatial. Il existe en particulier des liens évidents avec les thématiques environnementales et météorologiques (surveillance de la terre, remote sensing, changement climatique). Les domaines industriels et les start-ups qui font appel au spatial sont en très forte augmentation et avoir une connaissance approfondie des possibilités offertes par les données satellitaires est un plus incontestable.

En France :
Écoles
■ le débouché principal et naturel est l’ISAE-Supaéro. Les cours proposés dans ce parcours sont plus fondamentaux en amont et ils préparent bien à une quatrième année dans cette école. D’autres grandes écoles d’ingénieurs généralistes sont tout à fait envisageables, comme par exemple les Mines de Paris (chaque année des élèves du PA choisissent cette école).
Master
■ le programme « Science et Défis du Spatial » ouvre bien sûr également sur une 4ème année en Master Recherche (M2) au plus haut niveau.
On peut citer sans être exhaustif les Masters suivants, orientés physique ou astrophysique :
– Mention Physique, parcours M2 « Physique des Plasmas et de la Fusion », co-habilité par l’Ecole polytechnique ;
– Mention « Astronomie et Astrophysique», Master régional Ile de France.

A noter également qu'une proportion significative des anciens élèves du PA (débuté seulement en 2019) a intégré le corps de l'armement. En effet les liens entre défense et armement sont forts notamment après la création récente du CDE (Commandement De l'Espace).

A l’étranger :
Le programme peut également être complété par un Master à l’international, par exemple aux USA. Les universités suivantes ont accueilli des élèves du PA dans les 3 années précédentes : Caltech, GeorgiaTech, Stanford, UC Berkeley, Cambridge, KTH, Polytechnique Montréal, Université de Southampton, Université d'Edimbourg. A partir de l'année 2023-2024, nous aurons un partenariat privilégié avec l'UC Berkeley : des stages 3A de la troisième période seront spécifiquement fléchés pour les élèves du PA. Les candidatures des X du PA en 4A à UC Berkeley seront également étudiées avec une attention particulière.

CONTENU : Programme d'enseignement X2021

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