Projet étudiant

Le CNES et l'IRAP, impliqués dans la mission MSL, ont décidé de faire réaliser une maquette du rover Curiosity à l'échelle 1 par des étudiants de section BTS afin de valoriser les activités spatiales et la culture scientifique et technique.

Cette maquette a été montrée au salon du Bourget en juin 2009, puis à la Cité de l'Espace à Toulouse et sur d'autres sites en fonction des événements scientifiques et techniques qui la demandent.

Les dimensions de cette maquette sont imposantes :

largeur 2,7 m longueur 3 m hauteur 2,2 m masse 700 kg.

Modèle numérique de la maquette

Les plans d'ensemble et des différents sous-ensembles du rover ont été réalisés à partir d'images ou de photos fournies par le CNES.
Les travaux ont débuté en septembre 2007 et la maquette sera livrée en mai 2009.

Éléments du cahier des charges

La maquette devait répondre à un certain nombre de fonctionnalités qui ont permis d'en faire un outil et un support de communication efficace. Pour cela elle devait :

• représenter structurellement le ROVER Curiosity à l'échelle 1,
• montrer le corps, le système d'énergie (RTG), les antennes de manière la plus représentative possible du point de vue des formes et des dimensions,
• être démontable aisément pour faciliter son transport,
• avoir une masse la plus faible possible.

Certaines fonctionnalités de Curiosity ont été développées, de manière simplifiée, afin de mettre en évidence une partie de ses capacités.
Les fonctionnalités envisagées étaient :

• la mobilité du ROVER sur terrain plat et sur quelques dizaines de mètres en toute autonomie,
• un bras robotique articulé,
• un mât articulé permettant d'accueillir une maquette de l'instrument CHEMCAM (masse d'environ 6 Kg),
• une simulation du fonctionnement de l'instrument CHEMCAM par pointeur laser,
• deux caméras de navigation,
• le traitement des images issues des caméras pour sélectionner une cible,
• le pilotage du ROVER vers une cible,
• le pointage d'une cible avec désignation de la cible par un pointeur laser piloté par WIFI.

Pilotage du projet

Un comité de pilotage a été constitué par des personnes appartenant au CNES, à l'IRAP, à l'académie de Toulouse et aux divers Lycées concernés. Il a défini les rôles et responsabilités de chaque établissement scolaire et a confié à l'inspecteur d'académie en sciences et techniques industrielles la planification et la coordination de l'ensemble des travaux.
La répartition dans les lycées est la suivante :

Conception du train roulant	Conception du système de stabilisation et de l'antenne
Conception et réalisation du bras articulé	Conception et réalisation du mât - vision - laser
Conception et réalisation du corps	Interface de pilotage à distance du Rover	Conception et réalisation du module Gestion d'énergie

Une démarche peu commune

La réalisation en réseau d'établissements scolaires d'un système aussi complexe est une première. Pour réussir un projet de cette ampleur, une importante coordination a dû être mise en place avec, notamment, la validation par tous les partenaires d'un cahier des charges commun.
Ainsi, un squelette numérique, issu des images du Rover Curiosity et distribué aux divers lycées a permis de s'appuyer et de communiquer numériquement sur les dimensions et sur une géométrie commune.

Squelette numérique du rover

Des collaborations entre établissements et filières de formation qui se méconnaissaient jusque là ont pu être initiées avec :

• les BTS Conception de Produits Industriels (CPI) et Mécanique et Automatismes Industriels (MAI) pour la définition, la conception, la réalisation de la motorisation des trains roulants,
• les BTS MAI et Informatique et Réseaux pour l'Industrie et les Services techniques (IRIS) pour la conception et la réalisation de l'interface de pilotage WIFI du mât,
• les BTS Electrotechnique et MAI pour la définition et les dimensionnements énergétiques.

Le CNES a mis à disposition un spécialiste de la gestion des projets spatiaux afin d'accompagner les différentes équipes des lycées dans la planification et le suivi du projet, ce qui a permit un appréciable transfert de compétence.

Innovation technique

L'innovation est aussi technique avec la conception et la réalisation de différents sous-ensembles d'un véhicule d'exploration de près de 700 kg géré de façon entièrement autonome aussi bien du point de vue de son alimentation en énergie que du point de vue de son pilotage sans fil par WIFI.

Partenariat

Ce projet réalisé par des étudiants, s'est appuyé sur des technologies existantes mais très récentes. Il a été mené en totalité en partenariat avec l'IRAP et le CNES qui étaient présents, notamment, pour le pilotage du projet, pour la communication autour de cette réalisation et évidemment pour le financement de la maquette.

Ce projet a permi de faire connaître :

• aux industriels les projets de la recherche spatiale menés en France et ainsi ouvrir des potentiels de réalisations industriels.
• au grand public la contribution française dans ces domaines et sans doute susciter des vocations auprès des jeunes.

Parallèlement, ce projet a permi de montrer que les formations technologiques et professionnelles conduites par l'Education Nationale sont adaptées et en concordance avec les besoins des technologies nouvelles.

Conclusion

Cette réalisation constitue un support d'étude idéal pour les jeunes en formation. Il aura permis des rencontres entre des enseignants, des élèves, des partenaires industriels, des chercheurs. Tous auront vécu une aventure technique et humaine d'une grande richesse.
Une voie s'est ouverte vers d'autres réalisations et des méthodes de travail renouvelées.

La presse en parle déjà...

Le rover a été exposé en juin 2009 au salon du Bourget.

Des BTS en route pour Mars - Site CNES Jeunes

Le parcours de la maquette depuis 2009

• Juin 2009 - Salon du Bourget à Paris
• Septembre 2009 - Salon Novela à Toulouse
• Septembre 2009 - Les Mystères de l'Univers à Paris
• Juin 2010 - Toulouse Space Show
• Août 2010 - Premières Rencontres Spatiales de St Maximin
• Octobre 2010 - Fête de la Science à Paris - Guyancourt
• Octobre 2010 - Salon des Métiers à Toulouse
• Novembre 2010 - Salon Infosup à Toulouse
• Février 2011 - Olympiades des Métiers à Paris
• Février 2011 - Institut Limayrac à Toulouse
• Mai 2011 - Ciel en fête à Toulouse
• Août 2011 - Deuxièmes Rencontres Spatiales de St Maximin
• Septembre 2011 - Rencontres Spatiales à Gimont
• Octobre 2011 - Exposition et Colloque sur l'Exploration du Système Solaire à Nantes
• Octobre 2011 - Inauguration de l'IRAP à Toulouse
• Octobre 2011 - Salon Novela à Toulouse
• Novembre 2011 - Des Étoiles et des Ailes à Blagnac
• Février 2012 - Explorer Mars à la Cité de l'Espace à Toulouse