Enseignant-Chercheur en Propulsion Électrique pour Véhicules Spatiaux H/F IONIS Education Group

Le/La candidat-e devra assurer des enseignements sur les 3 années du cycle ingénieur au sein du Département de Physique et des Sciences Aérospatiales. Les enseignements porteront principalement sur les systèmes énergétiques pour le spatial et l'aéronautique, incluant l'énergie photovoltaïque, les piles à combustible et, plus généralement, les technologies de conversion et de stockage de l'énergie en environnement spatial. Ces enseignements s'inscriront dans une approche intégrée des architectures énergétiques embarquées, en lien avec la propulsion aérospatiale, la gestion thermique, l'efficacité énergétique et les contraintes spécifiques des missions orbitales et interplanétaires.

L'aptitude à concevoir et mettre en oeuvre des travaux pratiques expérimentaux (caractérisation de systèmes énergétiques, bancs d'essais de propulsion, instrumentation et diagnostics) ainsi qu'à en assurer la maintenance et l'évolution sera particulièrement appréciée.

Par ailleurs, il est indispensable que le/la candidat-e soit capable d'assurer des enseignements des deux dernières années du cycle ingénieur en anglais. Le service d'enseignement est d'environ 200 h/an ETD, modulables selon les formats : cours magistraux, projets, encadrement de stages, enseignements électifs et CIRI¹, ainsi que diverses missions technico-administratives. Une implication forte dans la vie du département, et plus largement de l'école, est attendue, notamment pour contribuer à l'évolution des programmes pédagogiques dans le domaine des systèmes énergétiques et de la propulsion pour l'aérospatial.

Mission de recherche

Le/la candidat(e) sera intégré(e) à l'équipe Propulsion Électrique (PE) du laboratoire ICARE du CNRS basé à Orléans. L'Institut de Combustion, Aérothermique, Réactivité et Environnement est une unité propre du CNRS (UPR 3021) dont les activités de recherche couvrent trois grands axes : la conversion d'énergie, la chimie atmosphérique et l'astronautique (https://icare.cnrs.fr/).

Le troisième axe concentre des travaux sur la propulsion chimique des lanceurs, les rentrées atmosphériques, les vols supersoniques et la propulsion électrique des satellites, dite aussi ionique ou à plasma. L'équipe PE est reconnue pour ses activités à caractère expérimental sur la propulsion en lien étroit avec les acteurs industriels du secteur et les agences spatiales. Elle se consacre aujourd'hui aux nouveaux ergols, aux propulseurs à tuyère magnétique, aux propulseurs pulsés et à la physique des plasmas magnétisés.

En parallèle, les chercheurs de l'équipe PE développent des outils et des méthodes de diagnostics de pointe basés sur l'utilisation de lasers pour sonder la décharge des systèmes étudiés.

Les activités de recherche en lien avec le poste proposé concernent la physique des propulseurs pulsés miniatures à faible puissance. Ces systèmes englobent entre autres les propulseurs à arc sous vide, les propulseurs inductifs et les propulseurs magnéto-plasma-dynamiques. L'approche pulsée permet d'atteindre de hautes densités d'énergie et donc une grande vitesse d'éjection des ions et une impulsion instantanée élevée.

L'étude des propulseurs pulsés est complexe avec de nombreuses questions ouvertes. Par exemple, les mécanismes à l'origine de la poussée demeurent encore mal compris et non quantifiés.

Le/la candidat(e) devra en particulier travailler sur :

- la création du plasma,
- l'accélération des ions,
- le confinement magnétique du plasma,
- les lois d'échelle,

afin de définir des stratégies d'optimisation des systèmes et de proposer des architectures innovantes. Des recherches sur les propulseurs à effet Hall en mode pulsé sont aussi à considérer dans un cadre plus global.

Les activités expérimentales seront menées à la fois à l'ICARE dans une chambre à vide dédiée mais aussi à l'IPSA dans la chambre de l'association IPSA-ONE.

Elle/il participera à l'encadrement de doctorant(e)s, post-doctorant(e)s et stagiaires pour ses activités de recherche.

Les compétences acquises ou à développer sont :

- développer et conduire une recherche de grande qualité (encadrement, diffusion scientifique, rayonnement international) ;
- collaborer au sein d'équipes, de réseaux ou de centres de recherche et avoir apporté des contributions pertinentes, sachant que l'IPSA privilégie le rapprochement de l'Université Paris-Saclay et de Sorbonne Université ;
- candidater aux appels à projet et développer de la recherche partenariale et/ou contractuelle.

Bien noter qu'il est indispensable que le/la candidat-e soit capable de mener ses activités de recherche et d'encadrement en toute autonomie.