De la mécanique orbitale aux systèmes de propulsion, en passant par les systèmes embarqués et les technologies immersives, la majeure Aérospatial & Défense de l’ESILV prépare les futurs ingénieurs aux problématiques techniques des secteurs aéronautique, spatial et défense. Alexandre Biancalana, responsable de la majeure, présente les enseignements, projets, outils et débouchés de cette spécialisation du cycle ingénieur.
Les évolutions de l’aéronautique et du spatial mobilisent des compétences multiples : modélisation, mécanique, électronique, informatique, intelligence artificielle, télécommunications ou encore analyse des risques. La majeure Aérospatial & Défense rassemble ces disciplines autour de systèmes complexes destinés à évoluer dans l’atmosphère ou dans l’espace.
Aérospatial et défense : des problématiques d’ingénierie multidisciplinaires
L’aérospatial regroupe les sciences de l’ingénieur consacrées à la conception et à la fabrication de véhicules capables d’évoluer dans l’atmosphère ou dans l’espace. Les problématiques étudiées couvrent notamment la dynamique du vol et des orbites, la propulsion, la conception des systèmes, la connectivité et l’automatisation.
Dans l’aéronautique, l’amélioration de l’efficacité énergétique des appareils constitue l’un des principaux axes de recherche et développement, avec des travaux consacrés à la réduction des émissions de carbone.
Le secteur spatial connaît parallèlement une nouvelle phase de développement technologique. Les constellations de satellites, les nouveaux lanceurs, les systèmes autonomes ou les communications spatiales multiplient les problématiques auxquelles les ingénieurs doivent répondre.
Une formation entre mécanique, data et systèmes embarqués
La majeure associe un socle scientifique avancé à des enseignements directement liés à l’aéronautique et au spatial. Le programme aborde notamment les probabilités avancées, le machine learning, l’analyse statistique des risques, la théorie des jeux et la modélisation numérique.
Les enseignements spécialisés portent sur la mécanique orbitale, la propulsion des fusées et des avions, les communications, la mécanique des structures appliquée aux systèmes spatiaux ou encore la mécanique des fluides numérique.
Le cursus approfondit ensuite la conception des systèmes de contrôle spatial, l’électronique et l’informatique des systèmes de vol, les technologies immersives ainsi que les questions de réglementation, d’éthique et de sécurité des opérations. Le Product Lifecycle Management et la gestion de la protection des données complètent cette approche.
Des logiciels utilisés pour concevoir et simuler des systèmes complexes
La formation mobilise plusieurs environnements numériques employés dans l’ingénierie : Ansys Fluent, Abaqus, MATLAB/Simulink, CATIA ou SolidWorks.
Ces outils permettent de modéliser des phénomènes physiques, simuler le comportement d’un système, travailler sur la mécanique des structures ou concevoir des composants. Des simulateurs de vol ainsi que des environnements de réalité virtuelle et augmentée complètent les ressources utilisées.
Les problématiques de défense et de sécurité spatiale font également appel à des plateformes de gouvernance, des outils de modélisation stratégique et des méthodes d’analyse de la sécurité des systèmes.
Nanosatellites, fusées et navigation autonome au programme des projets
La pédagogie par projets place les élèves ingénieurs face à des problématiques techniques proches de celles rencontrées dans le secteur. Plusieurs travaux sont menés avec des partenaires académiques et institutionnels, dont l’École polytechnique et le Centre national d’études spatiales (CNES), ainsi qu’avec des associations techniques du Pôle Léonard de Vinci telles que LéoFly, DaVinciBot et Proteus.
Parmi les sujets abordés figurent la conception et la simulation de nanosatellites CubeSat à propulsion électrique, les ballons météorologiques destinés à réaliser des mesures dans la haute atmosphère et la conception de mini-fusées à deux étages.
D’autres projets portent sur les algorithmes de navigation par vision pour des véhicules spatiaux modulaires et réutilisables, la réalité augmentée et virtuelle ou encore l’holoportation appliquée aux communications avec des médecins en orbite. Les interactions entre environnement spatial et biologie sont également étudiées, notamment à travers des travaux consacrés à la physiologie osseuse dans l’espace.
Quels métiers après la majeure Aérospatial & Défense ?
Les compétences développées correspondent à différents métiers de l’industrie aéronautique, spatiale et de défense : ingénieur spatial civil ou militaire, ingénieur propulsion et lanceurs, ingénieur en gouvernance et sécurité spatiales, ingénieur systèmes embarqués, ingénieur robotique et systèmes autonomes ou chef de projet systèmes complexes.
La majeure entretient par ailleurs des collaborations avec des acteurs internationaux des secteurs aéronautique et spatial, parmi lesquels Airbus, Safran, Thales, Dassault Aviation et ArianeGroup.
Les diplômés disposent ainsi d’un socle technique couvrant le vol atmosphérique et orbital, la propulsion, le contrôle de vol, la simulation numérique et la conception de systèmes complexes. Ces compétences peuvent être mobilisées sur des aéronefs, lanceurs, satellites, systèmes autonomes et infrastructures associées.