4 mois à Montréal et des résultats prometteurs pour la thèse d'Anthea

anthea comellini Fondation isae-supaero

Anthea Comellini est partie début janvier à Montréal afin d’y poursuivre les recherches sur sa thèse qui vise à développer des algorithmes de navigation pour permettre la capture des débris spatiaux en orbite autour de la Terre. La Fondation lui a remis une bourse lui permettant d’effectuer cette expérience quelque peu bousculée par le COVID-19 et le confinement. Elle raconte…

Catégorie : Bénéficiaires et lauréats

Publié le : 03/06/2020

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Dans le cadre de ma thèse, le séjour à l’Ecole Polytechnique de Montréal (EPM) a été organisé pour me permettre de pouvoir travailler avec le Prof. Jérôme Le Ny (X98, PhD au Massachusetts Institute of Technologie et Directeur du « Mobile Robotics and Autonomous Systems Laboratory ») et profiter de sa connaissance en robotique. 

Du point de vue du développement personnel, l’échange m’a permis de découvrir l’Amérique du Nord et surtout de me confronter à une façon différente de faire de la recherche. De plus, l’EPM est le partenaire le plus important de l’ISAE-SUPAERO de par ses flux d’échange d’étudiants et ses collaborations en recherche.

Le développement d’une telle coopération sur de nouveaux axes est très important et est en phase avec les objectifs stratégiques de l’Institut ISAE SUPAERO. Coté EPM, mon arrivé sur place était très attendue notamment pour travailler sur des données simulées mais réalistes en environnement spatial. L’EPM m’a notamment permis d’obtenir la « dispense de permis de travail de courte durée » destinée aux chercheurs dans une politique d’intérêt public. 

Cette expérience a été affectée par l’émergence de la crise sanitaire internationale, comme la plupart des activités professionnelles pendant la première moitié du 2020. J’ai pu travailler sur site pendant deux mois, entre Janvier et début Mars. 

Pendant cette première période, j’ai pu discuter plusieurs fois avec le Prof. Le Ny, en lui présentant mon projet ainsi que le cadre de mon travail. J’ai pu bénéficier de sa connaissance dans le domaine du filtrage et de la navigation aussi pour résoudre certains doutes que j’avais concernant le travail accompli pendant mes deux premières années de thèse.  A partir de Mars, j’ai pu télé-travailler depuis mon appartement.  Heureusement, je n’avais pas prévu d’activités expérimentales pendant la période de confinement, mais mes échanges avec les professeurs ont été partiellement affectés, surtout parce que les professeurs avaient beaucoup moins de temps disponible afin organiser les cours et les examens à distance.  

Dû à cela, je n’ai pas pu profiter du séjour à l’EPM pour me rapprocher du laboratoire d'interprétation et de traitement d'images et vidéo (LITIV), qui est spécialisé en fusion IR et VIS.  J’ai quand même échangé des mails avec les responsables qui se sont déclarés disponibles à être contactés en Mai quand ils auront plus de temps disponible.  

Cependant, je crois d’avoir été capable de profiter au maximum de l’expérience,  même si dans les limites imposés par la situation. J’ai adapté mon environnement de travail au contexte, de façon à être affectée le moins possible par le confinement. Je pense que le fait d’être loin de ma zone de confort pendant cette crise m’a permis de réagir avec plus d’énergie et de ne pas perdre de vue mes objectifs. 

 

Je tiens aussi à remercier la Fondation SUPAERO, car avec son soutien m’a permis d’affronter cette expérience sans l’inquiétude de l’aspect financer, et d’avoir donc plus d’énergies pour me concentrer sur les aspects techniques. 

Pendant ces quatre mois je suis arrivée à trouver une solution pour un des trois axes de recherche concernant ma thèse : 

Mon projet de thèse vise à développer des algorithmes de navigation pour permettre la capture des débris spatiaux en orbite autour de la Terre. Les orbites terrestres basses, qui sont pour la plupart occupées par des satellites de communication, navigation, observation, et qui nous garantissent beaucoup des services sur lesquels la société contemporaine s’appuie quotidiennement, sont en danger : ce danger est causé par la population,  en constante progression, des débris spatiaux.

Les débris spatiaux sont tous les objets, désormais hors service, qui se trouvent en orbite, ainsi que les fragments dus à des collisions. Au début du 20ème siècle, la communauté spatiale a commencé à prendre conscience du problème des débris spatiaux. En 2007, le Comité des Nations Unies pour l'utilisation pacifique de l'espace extra-atmosphérique (COPOUS) a adopté un certain nombre de lignes directrices visant à diminuer la prolifération du nombre de débris en orbite basse.  

Malheureusement ces lignes directrices ne s'appliquent que sur la base du volontariat par les agences nationales, à l'exclusion, comme la France, des Pays qui les ont adoptées comme loi nationale. Elles comprennent une série de mesures à adopter dès la conception d'un satellite (comme la mise en place d’un système de contrôle et de propulsion permettant d'effectuer des manœuvres anticollision ou la rentrée atmosphérique en fin de vie, etc).  Cependant des études récentes ont montré que ces lignes directrices ne seront pas suffisantes et il sera donc nécessaire d'avoir une politique active d'enlèvement des débris (Active Debris Removal , ADR) notamment pour les gros débris spatiaux déjà en orbite.  

L'ADR ne peut pas être effectué par des missions habitées, et plusieurs stratégies sont à l'étude dans le monde. La stratégie adoptée par l'ISAE-SUPAERO et Thalès-Alenia-Space (qui co-encadre la thèse CIFRE) consiste à développer des systèmes robotiques autonomes (satellites chasseurs) capables de détecter le débris à enlever (cible), de se rapprocher en toute sûreté puis venir le capturer pour le désorbiter. 

Mon travail de recherche s'est articulé en trois phases, c’est-à-dire acquisition de la pose, suivi de la pose et filtrage.  

La théorie à la base de ces méthodes, leur application au problème de l’estimation de pose, et l’analyse de performance font l’objet d’un article de journal qui est maintenant en cours de rédaction. 

Je suis très satisfaite du travail accompli pendant ces quatre mois et consciente que je n’aurai pas pu obtenir ces résultats si je n’avais pas eu la possibilité de réaliser cet échange. Mon projet de thèse en a énormément bénéficié. J’ai aussi pu établir des contacts avec des professeurs qui me permettront de continuer la collaboration aussi après mon retour en France, ce qui était un des objectifs posé au départ.  


Une fois encore, je remercie la Fondation pour son soutien et pour m’avoir permis de réaliser ce projet.  

> L'interview d'Anthea Comellini réalisée par l'ISAE-SUPAERO

 


 

Je souhaite apporter mon soutien aux doctorant.e.s afin qu'il puissent réaliser des échanges de recherche,