Archives de l’auteur : Stéphane Mazouffre

Physicien des plasmas - Spécialiste en propulsion spatiale Directeur de Recherche au CNRS Responsable de l'équipe Propulsion Electrique au laboratoire ICARE à Orléans

L’odyssée interstellaire

La série « L’odyssée Interstellaire » va prochainement être diffusée sur la chaîne ARTE : le samedi 10 août à 20h30 pour les 2 premiers épisodes et le samedi 17 août à la même heure pour les 2 derniers épisodes.

Cette série décrit la recherche d’une vie extraterrestre sur une exoplanète. Mon équipe a eu la chance de participer à cette belle aventure. J’en ai parlé sur ce blog dans un billet daté du 12 janvier 2019 : Living Universe. Notre intervention concerne l’emploi de la propulsion électrique pour un voyage interstellaire. Nous apparaissons dans l’épisode 2.

Pour ceux qui ne pourrons hélas pas voir la série elle est disponible sur le site Arte tv jusqu’au 8 octobre : Série.

Bien venu à bord du vaisseau Minerva et bon voyage.

Manche versus Lune

J’ai regardé ce matin en direct la traversée de la Manche par Franky Zapata debout sur sa planche volante ou  » flyboard  » en anglais. Le français a mis une vingtaine de minutes pour parcourir à une dizaine de mètres du niveau de l’eau les 35 kilomètres qui séparent Sangatte et Douvres. C’est un exploit que l’on doit saluer, le point d’orgue d’une aventure sportive, technologique et entrepreneuriale débutée il y a plusieurs années dans un garage, 110 ans après la traversée de la Manche en avion par l’aviateur Louis Blériot. Malgré les difficultés, les obstacles et les échecs, F. Zapata a persévéré, faisant fi des critiques et il a eu raison. Cette première prouve que le travail et la persévérance payent. Je me réjouis aussi que cette invention soit française et j’espère qu’elle aura un bel avenir, en France si possible, car les applications potentielles, en plus du divertissement, sont nombreuses.

Il y a 50 ans, Neil Armstrong et Buzz Aldrin foulaient sur le sol lunaire. La mission Apollo 11 avait réussi et l’Amérique battait l’URSS. J’ai regardé ces derniers jours de très nombreux documentaires sur les programmes spatiaux américain et soviétique, sur les missions Apollo, sur les pionniers de l’aérospatiale et sur l’épopée française de la fusée Véronique à Ariane 5. Je me suis régalé, sans jamais me lassé.

Je ne peux m’empêcher d’élargir la perspective et de faire un parallèle. Il y a 50 ans l’Homme marchait sur la Lune. Ce matin un homme traverse un petit bout de mer équipé de mini turbo-réacteurs. Cette comparaison me rempli d’amertume. Nous ne sommes pas allés bien loin finalement. Quelques allers-retours Terre – Lune et puis plus rien. Ces dernières décennies l’Homme s’est contenté de l’orbite terrestre rangeant dans des cartons aujourd’hui recouverts de poussière ses projets de colonisation de la Lune, d’exploration de Mars et des planètes lointaines, d’exploitation des ressources du système Solaire. Jusqu’à quand ? Verrais-je un jour une base permanente sur la Lune ? Un être humain sur Mars ? Je le souhaite car l’avenir de l’Homme passe par l’Espace.

Tian’anmen

J’ai marché sur la place Tian’anmen remplie de touristes chinois et étrangers. J’ai vu les portes de l’ancienne cité impériale, le mausolée de Mao et son portrait géant qui trônait déjà là il y a trente ans. Mais je n’ai vu aucune trace des événements survenus presque trente ans jours pour jours et qui se sont achevés dans la violence le 4 juin 1989.

J’avais 16 ans à l’époque mais cela m’a profondément marqué. Comment expulser de sa mémoire l’image de ce jeune étudiant barrant la route aux chars de l’armée ? Qu’est-il devenu d’ailleurs ? Il y a des hypothèses, diverses histoires mais cela reste flou.

La Chine aurait pu basculer dans la démocratie au printemps 1989. Elle aurait aujourd’hui un tout autre visage. Mais existerait-elle encore ? Aurait-elle implosé ? Serait-elle en passe de dominer le monde et d’imposer sa vision.

Les manifestations de la place Tian’anmen restent tabou en Chine encore aujourd’hui. Personne n’en parle. Les anciens se taisent par peur de représailles. Beaucoup de jeunes ne sont même pas au courant. L’histoire a été réécrite. Il ne s’est jamais rien passé. Cet événement, où plutôt sa censure, son effacement, montre que l’on ne critique pas les dirigeants, qu’on ne s’oppose pas aux décisions du Parti. Un accord tacite a été passé. Le peuple n’aura pas la liberté qu’il demandait mais en échange il aura le droit de s’enrichir, d’acheter, de vivre mieux. On constate aujourd’hui la réussite de ce pacte. De ce que j’ai vu, entendu, les chinois, vieux comme jeunes, ne se plaignent pas, vivent bien voire très bien et partent conquérir le monde. La liberté individuelle ne semble pas être au cœur de leurs préoccupations, ne semble pas être l’objectif à atteindre.

Une question me vient alors à l’esprit. Que se passerait-il si la croissance économique baissait, si le chômage s’installait, si la pauvreté revenait, si la classe moyenne tombait emportant dans sa chute le « rêve chinois » ? Il est probable que le peuple, floué, frustré, se révolte, que la colère refoulée se répande et que le Parti, malgré l’usage de la force, ne survive pas. Et si la Chine s’effondre elle pourrait entraîner les autres avec elle. Les dirigeants chinois sont parfaitement au fait d’un tel scénario d’où leurs efforts pour maintenir coûte que coûte une croissance forte et une dynamique économique positive. Mais jusqu’à quand ?

Inauguration d’ORACLE

De gauche à doite : Nicolas Heitz, David Henri, Moi et Jean-Luc Maria devant la chambre à vide NExET de l’ICARE. On aperçoit le propulseur ISCT200 en tir en arrière plan.

Nous avons inauguré aujourd’hui ORACLE, acronyme pour « labORAtoire Commun en propuLsion Electrique », un Laboratoire commun du CNRS qui combine l’équipe Propulsion Electrique de l’ICARE et la jeune startup française Exotrail. ORACLE a pour objet la micropropulsion électrique pour les nano- et les micro-satellites et pour finalité le développement et la qualification de propulseurs à courant de Hall miniatures à hautes performances.

Cette alliance entre chercheurs et entrepreneurs est certes un défi à relever dans un secteur ultra compétitif en mouvement perpétuel, mais c’est aussi, et surtout, une belle aventure humaine à laquelle je suis heureux et fier de participer. L’histoire d’ORACLE, dont on m’a confié la direction, ne fait que commencer. La route sera longue, sinueuse à n’en pas douter mais au bout il y aura de belles choses, des recherches de qualité et des produits performants et innovants.

Vous pouvez suivre l’évolution d’ORACLE, les activités qui y sont conduites et les avancées sur la page LinkedIn ORACLE joint laboratory.

Pékin

La Grande Muraille de Chine (Mutianyu).

J’étais donc à Pékin, capitale de la Chine, la semaine dernière. C’était mon premier séjour dans cette gigantesque ville qui abrite plus de 21,5 millions d’habitants au sein d’un pays qui compte 1,4 milliard d’individus. J’ai bien sûr un peu souffert de la pollution mais le pire est encore devant avec la chaleur écrasante de l’été et l’absence de vent. J’ai – un peu – parcouru la ville sous un ciel plutôt bleu et une température agréable, vu ses innombrables gratte-ciels, ses immenses tours d’habitation, ses nombreux quartiers d’affaires. Ici l’habitat est vertical, ce qui réduit l’espace utilisé, limite les déplacements et facilite sans doute la gestion.

Pendant une semaine j’ai appris à vivre sans Google, sans Twitter, sans Skype, sans Amazon, sans Wikipedia. On survit bien sûr, d’autant plus que les chinois, plus malins que les européens, ont créé leurs propres géants de l’Internet, tels que Baidou ou Alibaba. A ma grande surprise, il existe une version chinoise de Bing, plutôt efficace mais qui naturellement n’échappe pas à la censure.

J’ai eu la chance de visiter le parc Olympique et surtout l’Agence Spatiale Chinoise (CAST) où sont exposées de nombreuses maquettes des vaisseaux et satellites chinois. On ne peut que constater une montée en puissance accompagnée d’une montée en gamme des technologies. La Chine a de réelles ambitions spatiales, un programme solide et cohérent et des moyens qui font rêver. Mais plus que tout, c’est la volonté politique qui prime : être une nation leader au XXIème siècle ou suivre le mouvement. La Chine a choisi, alors que l’Europe patine, voire recule et risque l’explosion à tout instant.

J’ai aussi profité de ces quelques jours bien chargés pour parcourir la place Tian’anmen située au sud de la cité impériale, voir, de loin, le mausolée de Mao et me promener dans la Cité Interdite, ce lieu exceptionnel, riche d’histoire et d’enseignements, qui s’étend sur une superficie de 74 hectares. Cependant, l’immense foule qui envahit chaque jour ce lieu – on est rarement à moins de 50 centimètres d’un visiteur, chinois ou étranger – gâche le plaisir. Le brouhaha incessant, les mouvements, les couleurs mal assorties, empêchent de prendre possession du lieu, de se poser, de réfléchir au temps traversé par la Cité, aux messages gravés dans la pierre.

Et j’ai marché sur la Grande muraille de Chine ! Quel édifice majestueux avec ses 6260 km de murs fortifiés pour une longueur totale désormais estimée à plus de 21000 km. Nos collègues nous ont amené sur le site de Mutianyu à 70 km au nord-ouest de Pékin. Le lieu était quasiment désert comme on le constate sur la photographie. Quelle expérience. Je me suis même retrouvé seul sur certaines portions, de quoi absorber l’essence du lieu et profiter pleinement de sa magie. J’y étais et pour les Chinois je suis devenu un Homme car j’ai foulé les pierres de la muraille.

Je garderai un souvenir fort de ces quelques jours passés à Pékin. J’aimerais désormais revenir dans ce pays, si différent des pays occidentaux, donc étrange et mystérieux. J’aimerais voir Shanghai et Xi’an, mieux appréhender la mentalité, la vie en société et la vision et savoir ce que la Chine a à nous offrir, nous apprendre et vice et versa.

Intérieur de la Cité Interdite.

MPCS 4

Participants au congrès MPCS 4 à Pékin.

Je viens de participer à la 4ème édition du congrès international MicroPropulsion & CubeSats (MPCS 4). Après Bari, Singapour et Washington, cette édition était organisée à Pékin par nos collègues chinois que je félicite et remercie une fois de plus pour l’organisation parfaite du congrès et leur hospitalité.
Ce congrès a été l’occasion de rencontrer et d’échanger avec les grands acteurs chinois, académiques comme industriels, de la propulsion électrique. Nous avons également pu apprécier le niveau des activités menées en Chine sur l’ensemble des technologies de PE et découvert les expériences et missions déjà réalisées. Nous avons aussi eu le privilège de visiter l’Agence Spatiale Chinoise (China Academy of Space Technology – CAST) où nous a été présenté un aperçu de leur très ambitieux, mais cohérent et réalisable, programme spatial qui comprend entre autres la construction, actuellement en cours, d’une station spatiale en orbite terrestre, le développement de constellations de micro et mini satellites et l’exploration de la Lune en préparation de vols habités, puis, sans doute, de l’édification d’une base permanente.

La prochaine édition du congrès MPCS se déroulera à Toulouse à l’automne 2020. Elle sera organisée par Laurent Garrigues du LAPLACE et moi-même.

Photographie d’une capsule Shenzhou prise à l’Agence spatiale chinoise (CAST) à Pékin.



Inauguration

J’étais présent hier soir à Massy pour l’inauguration des nouveaux locaux de la start-up Exotrail parmi des invités prestigieux dont Agnès Pannier-Runacher, secrétaire d’Etat auprès du ministre de l’Economie et des Finances. J’ai passé un très bon moment, dans des locaux spacieux, agréables et fonctionnels que j’avais déjà eu le privilège de visiter, alors qu’ils étaient encore en travaux, il y a quelques semaines. J’ai particulièrement apprécié la teneur et l’orientation des discours. On est clairement dans une dynamique positive portée par une jeunesse qui croit en demain et soutenue par le gouvernement et l’état, à travers notamment la BPI.

Cette inauguration représente une étape clé pour Exotrail, start-up de l’industrie, car pour développer des systèmes propulsifs pour les véhicules spatiaux il faut des bureaux pour les études et les simulations, des installations lourdes pour simuler les propriétés du vide spatial, des salles pour les essais et les expériences et cetera. Avec son installation à Massy Exotrail va pouvoir ainsi passer à la vitesse supérieure.

Je suis ravi de participer à cette aventure en tant que directeur d’ORACLE, le laboratoire commun récemment créé entre Exotrail et le CNRS. Que de chemin parcouru depuis notre première rencontre au début de l’année 2018. Ils n’étaient alors que sept hébergés sur le site de l’incubateur de l’Ecole Polytechnique. Il sont désormais plus de 20 à travailler sans compter dans 550 m2 et ont déjà à leur actif deux versions de petits propulseurs à courant de Hall. Exotrail devra encore relever de nombreux défis, gérer des succès et des échecs, des avancés et des voies sans issue, faire face à la concurrence, mais la persévérance, l’écoute et l’envie les amèneront loin. Après cette inauguration, première grande étape dans la vie de la start-up, souhaitons à Exotrail de compter très bientôt parmi les entreprises incontournables de la PE pour les nano- et micro-satellites.

A noter : l’inauguration du laboratoire commun ORACLE aura lieu à l’ICARE sur le campus du CNRS d’Orléans le mardi 28 Mai à 14h30.

L’intelligence artificielle n’existe pas

C’est le titre d’un essai de Luc Julia publié aux éditions First et paru en janvier 2019. Je viens d’en terminer la lecture. Plusieurs raisons me conduisent à vous recommander cet ouvrage quel que soit votre niveau de connaissances sur l’IA.

Il y a d’abord le parcours atypique et riche d’enseignements de L. Julia. Il s’agit d’un français doué, créatif, inventeur, entrepreneur, stimulé par l’envie de savoir et le défi. Il y a de multiples points communs entre son enfance telle qu’il la décrit et la mienne. Mais alors que j’ai choisi la physique, il a opté pour l’informatique. Après des études en informatique et intelligence artificielle à Paris 6, il obtient une thèse à l’école nationale des télécommunications. S’ensuit un – court – passage par le CNRS (vis-à-vis duquel il est assez critique) avant un exil aux Etats-Unis. Il travaillera au mythique Media Lab du MIT, chez HP et chez Apple pour ne citer que quelques noms. Sa biographie montre un homme brillant, toujours en mouvement, avec souvent une longueur d’avance. Il est aujourd’hui en charge de l’innovation chez Samsung.

Il y a ensuite sa vision de l’IA. Elle est celle d’un grand expert, qui maîtrise sa matière et ses outils, qui est capable de comprendre et d’interpréter les découvertes, les avancées, les directions prises, qui est capable de discerner le vrai du faux. Voilà un homme qu’il faut savoir écouter et dont les propos doivent être méditer.
Je rejoins L. Julia et je partage sa vision de l’Intelligence Artificielle telle qu’elle est aujourd’hui. Luc Julia explique que « l’IA n’existe pas » ; qu’il faut parler « d’Intelligence augmentée ». Depuis fort longtemps je dis à ceux qui veulent écouter que l’IA n’a aucune Intelligence. Il s’agit de statistiques, certes élaborées, sur de vastes ensembles de données. On peut résumer l’IA à des opérations de comparaison, de tri et classification basées sur des algorithmes sophistiqués et profitants aujourd’hui d’infrastructures tels que les réseaux et les bases de données et d’architectures de calculs parallèles.

Il y a un dernier point que je tiens à mentionner. Cet aspect est le moins détaillé, c’est pourtant le plus critique à mes yeux de physiciens. Il s’agit de l’aspect énergétique. Alors que le cerveau, machine élaborée et optimisée au cours de millions d’années d’évolution, consomme de très faibles quantités d’énergie (quelques dizaines de Watts quotidiennement), il faut des kiloWatts à une IA pour effectuer des tâches simples et sans doute des dizaines voire des centaines de kW pour des taches plus complexes. Cette comparaison montre les performances d’un cerveau humain. Une IA battra toujours un être humain aux échecs, au jeu de Go, à l’assemblage de puzzles, aux jeux vidéo… à condition de lui fournir en permanence tous les kW dont elle a besoin. Voilà un (le ?) point faible de l’IA : elle est consommatrice d’énergie. Ce défaut la rend vulnérable et sans doute incapable de s’adapter à des situations critiques.

Sérotonine

J’ai terminé il y a quelques jours la lecture du dernier roman de Michel Houellebecq intitulé « Sérotonine » que j’avais acheté le jour de sa sortie car je suis un amateur de celui que je considère comme l’un des grands écrivain français contemporain.

Ce n’est pas le meilleur texte de Houellebecq. Je préfère « La carte et le territoire », « Soumission » ou « Plateforme » que je trouve plus aboutis, cependant je conseille, pour ne pas dire je recommande, sa lecture. D’abord par ce que c’est du Houellebecq, avec des mots crus, des visions sans fard, des phrases sans fin et une histoire ancrée dans le réel qui traite du monde actuel, plus précisément de la France. Je devrais dire d’une vieille France qui perd de sa superbe au fil des jours, une France qui a décroché faute de réformes et d’ouverture d’esprit, une France paralysée face aux changements qui se retrouvera prochainement à la traîne, sans influence aucune, ni sur le cours de l’histoire ni sur son propre sort et celui de ses citoyens.

Houellebecq aurait pu intituler son roman « La chute » car c’est bien de lente agonie et de fin qu’il parle. Florent-Claude, le narrateur, ingénieur agronome de formation, quadragénaire sous Captorix est à mi-chemin de sa vie. Il réalise un beau matin que son passé, déjà médiocre, comme celui de son pays natal sera toujours mieux que l’avenir vers lequel il se dirige malgré lui car à bout de force et d’envie, car sans motivation, sans projet, sans but et rongé par le désespoir (de n’avoir pas osé ? d’avoir fait de mauvais choix ?).
Florent-Claude va mourir de tristesse, emporté par les regrets malgré quelques tentatives de rebond dans un pays qui s’effondre au milieu d’un monde qui bascule.

C’est drôle, brillant, réfléchi, documenté et bien écrit. Un roman qui de plus tombe à point à l’époque des Gilets Jaunes et de leur mouvement sans fin et sans solution. Il y a des longueurs, des passages sans grand intérêt (à l’inverse de ses autres créations, d’où une certaine déception) mais on se laisse emporter par l’histoire car  on veut connaître le point de vue de Florent-Claude sur la société et savoir quand, où et comment, après les paysans, lui aussi va mal finir.

ORACLE

Signature de la convention du laboratoire ORACLE à Orléans.
De gauche à droite : J-L. Maria (Exotrail), S. Mazouffre (ICARE), D. Henri (Exotrail),
I. Zolghadri (ICARE), F. Godeferd (CNRS, INSIS), L. Hamon (CNRS, DR8), N. Heitz (Exotrail),
S. Tsikata (ICARE), P. Dagaut (ICARE, Dir.)

ORACLE, acronyme pour “ labORAtoire Commun en propuLsion Electrique ” est un laboratoire commun entre l’équipe Propulsion Electrique d’ICARE et la jeune startup française Exotrail. Ce partenariat fort a pour objet de recherche la propulsion électrique pour les micro-satellites, en particulier les systèmes propulsifs miniatures à courant de Hall.

Cette collaboration est, certes un défi à relever dans un secteur très compétitif en mouvement perpétuel, mais aussi, et surtout, une belle aventure à laquelle je suis heureux et fiers de participer. ORACLE, dont on m’a confié la direction, va désormais faire de son mieux pour assurer une recherche de haute qualité qui permettra au CNRS/ICARE de continuer à jouer un rôle majeur en propulsion électrique et à Exotrail de fournir des produits performants, innovants et répondant aux besoins du marché.

Je tiens ici à remercier sincèrement David, Jean-Luc, Nicolas et Paul, ainsi que toute l’équipe d’Exotrail, pour la confiance et le crédit qu’ils accordent à mon équipe et au CNRS.

Voici le communiqué de presse diffusé sur et dans de très nombreux média.


The Institut de Combustion Aérothermique Réactivité Environnement (ICARE), a subsidiary of the French National Centre for Scientific Research (CNRS) and Exotrail have concluded a strategic agreement that will result in the creation of a joint laboratory dubbed ORACLE, from the French “labORAtoire Commun de propuLsion Electrique”.

This partnership involves a major actor of the New Space industry and a laboratory which is among the top institutions in the world in terms of electric micropropulsion and advanced plasma diagnostics. The objective of this major partnership is to accelerate advancements in the electric micro-propulsion of nano and micro-satellites through scientific and technological cooperation. ORACLE will result in:

  • A human and technical partnership uniting expertise and agility;
  • Pooling of equipment and investment in advancements and new technologies;
  • A synergy and convergence of the work and its applications.

The common laboratory will be hosted in ICARE’s facilities in Orleans. A PhD student funded by Exotrail is already working within ORACLE.

ORACLE – ELECTRIC PROPULSION JOINT-LABORATORY

ORACLE will focus on miniature Hall propulsion systems, suitable for nano and micro-satellites from ten to several hundred kilograms. Research carried out within ORACLE will fall into the New Space Sector (Private sector commercial initiatives) of the Space Industry and has the potential to significantly impact on the development of constellations of small satellites for Earth observation, Telecommunications, Defense and Internet Connected objects (Internet of Things/ IoT).

The work will focus on the miniaturization of Hall thrusters, a challenge both scientific and technological, and on the design of new generation thrusters that are more efficient, more flexible and capable of responding to various needs in terms of space missions.

By combining the expertise of state-of-the-art technologies with a mastery of the small satellite market ecosystem, ORACLE will become a major propulsion player for nano and micro-satellites, a competitive and strategic field for France and Europe.

Mr Stéphane Mazouffre, Director of Research at ICARE said: « The alliance between ICARE and Exotrail is an example of perfect synergy in the space sector. The joint laboratory will be able to progress our understanding of the complex physical mechanisms involved in these propulsive systems. In return, scientific progress will allow Exotrail to develop their commercial high-performance miniature thrusters. This partnership is the best approach to meet the expectations of stakeholders in a strategic, ultra-competitive and rapidly evolving field. »

Mr David Henri, CEO of Exotrail said: “ICARE was a pioneer in the field of miniaturization of electric thrusters, long before the era of small satellites; and Exotrail is one of the leading players in this global market. ORACLE is, therefore, a unique technical complementarity in Europe: the alliance of a leading scientific player with a technological and industrial start-up. It is the pooling of science and sharp market expertise. The next 5 years will bring major changes in the space industry – ORACLE will allow us to remain at the forefront of innovation to cope with these changes.”