De gauche à droite : Xavier Gaudreau-Miron, Andrew Karim, James Cave, Aude Benk-Fortin, Oumar Touré

L’étudiante au baccalauréat Aude Benk-Fortin, les étudiants à la maitrise James Cave et Oumar Touré ainsi que les diplômés Xavier Gaudreau-Miron et Andrew Karim, toutes et tous en génie physique, se sont rendus à Paris du 18 au 22 septembre derniers, dans le cadre du plus grand congrès international d’astronautique, le International Astronautical Congress (IAC).

L’équipe était invitée à l’événement afin de présenter ses travaux de recherche qui portaient sur l’astromobile (rover) lunaire PEEKbot. Ce projet a été mené en collaboration avec l’Agence spatiale canadienne (ASC) qui a alloué un budget de 1 200 dollars à l’initiative étudiante. Le projet, démarré en septembre 2021 et achevé en mai 2022, était encadré par le professeur titulaire Ludvik Martinu du Département de génie physique.

Mission : dépoussiérer l’astromobile

PEEKbot est un véhicule motorisé qui a pour mission de survivre une nuit complète sur la Lune - qui dure l’équivalent de deux semaines sur Terre - et qui subit des températures allant jusqu’à -200 degrés Celsius (°C).

Le sol lunaire étant couvert de poussière, le projet visait à développer une méthode pour enlever la poussière qui s’accumulerait sur les radiateurs de l’astromobile. En effet, les radiateurs permettent d’évacuer la chaleur comprise dans l’astromobile durant les journées lunaires afin d’éviter que les composantes électroniques ne surchauffent, permettant ainsi de maximiser leur durée de vie.

La technologie innovante, développée ainsi par les étudiants et les étudiantes dans le cadre du projet intégrateur, réside dans le système de répulsion de poussière qui consiste à « balayer » le radiateur par une onde électromagnétique qui attire la poussière lunaire.

Détails des radiateurs de PEEKbot :

• L’astromobile est équipé de deux radiateurs
• Chaque radiateur ne peut mesurer plus de 30 x 30 x 5 centimètres (cm)
• Un radiateur ne doit pas peser plus de 4 kilos (kg)
• L’astromobile doit pouvoir fonctionner pendant 2 jours et 1 nuit
• L’astromobile doit pouvoir survivre à des températures variant de -200 °C à 200 °C

L’équipe a ainsi pu compter sur les compétences théoriques enseignés par le professeur Martinu et le professeur titulaire Frédéric Leblond du Département de génie physique, notamment en ce qui a trait aux échanges thermiques, à la conception d’un circuit électrique et aux logiciels de simulations par éléments finis.

L’équipe étudiante s’est aussi basée sur les compétences acquises au sein de la société technique PolyOrbite, dont Oumar Touré et Andrew Karim ont été membres, pour la conception de systèmes spatiaux, la gestion thermique dans le contexte spatial et la conception d’astromobiles.

« Grâce à ce projet, nous avons acquis de très grandes compétences en conception de circuits électriques imprimés et en simulation thermiques par éléments finis, mais aussi sur les missions spatiales et l’environnement lunaire » souligne Andrew Karim.

Une occasion unique de présenter le fruit de leur travail

L’équipe a eu l’occasion de présenter deux articles scientifiques lors du Congrès qui réunissait des personnalités, des représentants, des dirigeants et des scientifiques dans le domaine spatial en provenance du monde entier.

Le premier article, intitulé « Lunar Regolith Repulsion Mechanism for Rover Radiators using the Standing Wave Electric Curtain Method », présentait la méthode de répulsion de poussière que le groupe d’étudiants a développée. Le deuxième article, intitulé « Analysis of Lunar Rover Radiators’ Heat Balance using Thermal Circuit Theory and Impact of Lunar Regolith on its Performance », présentait quant à lui une analyse thermique de l’astromobile visant à comprendre l’impact de la poussière lunaire sur la température de ses composantes électroniques.

Ces avancées technologiques ont su faire parler d’elles, comme le souligne Andrew Karim. « En discutant avec une personne dans la salle d’exposition, je lui ai mentionné l’article que nous allions présenter. La personne m’a tout de suite dit qu’elle était au courant de notre article, et que « le mot s’est propagé rapidement » quant à notre méthode utilisée afin d’éliminer la poussière lunaire des radiateurs. Cela nous a rempli de fierté ! »

En plus de présenter ces articles, l’équipe a eu l’occasion de rencontrer, d’échanger et d’assister aux ateliers et conférences donnés tout au long de l’événement.

« L’IAC fut définitivement une des expériences les plus enrichissantes que nous ayons vécues et nous sommes très reconnaissants d’avoir eu la chance de publier deux articles scientifiques durant nos études au baccalauréat. Le réseau de contacts que nous avons bâti lors du congrès nous permettra de lancer notre carrière dans le domaine spatial ».

Une bourse spéciale octroyée à un diplômé  

Andrew Karim, diplômé en génie physique et ancien directeur général de PolyOrbite, était par ailleurs présent à l’évènement en tant que récipiendaire d’une bourse de 4 000 dollars offerte par l'Agence spatiale canadienne. Grâce à des bourses, 14 étudiantes et étudiants canadiens ont pu participer au congrès et accéder au programme supplémentaire International Space Education Board Student Program qui était organisé par l’International Space Education Board (ISEB). L’ISEB est un regroupement de dix des plus importantes agences spatiales dans le monde. Ensemble, ces agences ont financé la participation de 85 étudiants et étudiantes au programme étudiant de l’IAC 2022, dont les 14 boursiers et boursières de l’Agence spatiale canadienne. Faisant partie de ce programme, Andrew Karim a pu prendre part à des activités supplémentaires durant l’entièreté du congrès, ce qui a bonifié son expérience.

« C’était un peu surréel de faire partie des 14 étudiants canadiens qui ont pu participer à ce prestigieux programme durant le congrès » déclare Andrew Karim. « Les critères d’octroi de la bourse étant basés sur l’expérience des candidats dans le domaine spatial et en recherche scientifique. C’est très motivant que ma candidature se soit démarquée aux yeux de l’Agence spatiale canadienne! »

Le jeune homme a ainsi eu l’occasion de rencontrer et d’apprendre de plusieurs dirigeants d’agences spatiales internationales, notamment l’Agence spatiale canadienne, la National Aeronautics and Space Administration (NASA), la European Space Agency (ESA) ou encore le Centre national d’études spatiales (CNES), pour ne citer qu’elles. L’événement était aussi l’occasion de rencontrer plusieurs astronautes et personnalités scientifiques qui sont reconnus dans le milieu.

« C’était une incroyable expérience de passer la semaine avec les autres boursiers et boursières internationaux. Nous avons pu tisser des liens forts dans le groupe. L’immense réseau de contacts que nous avions bâtis avec des professionnels de l’espace est une expérience de vie en soi. Ce fut assez spécial de parler en face à face avec des présidents ou des hauts placés de plusieurs agences spatiales et de pouvoir discuter avec eux à propos de notre choix de carrière. Ce programme a été très stimulant et enrichissant! », conclut Andrew Karim.

En savoir plus
Site du Département de génie physique
Site du International Astronautical Congress