Cet été, certains élèves en sciences au Collège Dawson se consacreront à des travaux de recherche financés par l'Agence spatiale canadienne (ASC) et le gouvernement fédéral au sein du Groupe de recherche expérimentale sur les vols interstellaires de l'Université McGill. Ces projets portent sur la stabilité de la fusion, la propulsion thermique par laser pour les vols spatiaux rapides et les technologies des aimants à plasma, et visent à faire le lien entre la théorie et la validation pratique en collaboration avec des partenaires industriels.

« Le projet est dirigé par le Dr Andrew Higgins (Faculté de génie de McGill) et la participation des élèves de Dawson sera coordonnée par des éléves de premier et de deuxième cycles de McGill, notamment Anthony Coté, diplômé du programme Sciences pures et appliquées enrichies de Dawson (2021), qui est actuellement en dernière année de génie mécanique à McGill », a déclaré Chris Whittaker, responsable du projet pour Dawson.

« C'est une formidable opportunité pour sept élèves de Dawson qui vont bénéficier de stages d'été rémunérés (financés en partie par l'initiative CARE de Dawson) dès cet été. »

Des projets d'avant-garde

Le projet « Imploding Plastic Cylinders » porte sur le phénomène de flambage dans le cadre de la fusion par cible magnétisée, une technologie visant à produire de l'énergie propre. Deux initiatives de propulsion thermique par laser (LTP) visent à mettre au point des concentrateurs laser gonflables afin de réduire la masse des engins spatiaux et de modéliser un aller-retour habité vers Mars d'une durée de six mois. Un démonstrateur de technologie de magnétisation du plasma teste les commandes d'un CubeSat à l'aide de ballons stratosphériques, faisant ainsi progresser la déviation du vent solaire à des fins de propulsion.

Ces initiatives permettent aux élèves de se familiariser avec la CAO, l'impression 3D, la programmation en Python et MATLAB, la vidéographie à haute vitesse et la vélocimétrie Doppler photonique. Les stagiaires de Dawson réaliseront des analyses documentaires, construiront des dispositifs d'essai, optimiseront la conception des missions et valideront le matériel dans des chambres de simulation spatiale.

L'enthousiasme des élèves se manifeste de plus en plus

Brent Suter, élève à Dawson et coordinateur des activités étudiantes pour ce projet, a expliqué ce qui l’avait attiré : « En cours, on discute toujours des applications de la théorie qu’on apprend, mais cette opportunité nous permet de vivre concrètement cette expérience. Le principal avantage, bien sûr, c’est d’apprendre auprès d’étudiants et étudiantes à l'université qui ont déjà mené à bien de nombreux projets. »

Amélie Zurawski, une autre étudiante impatiente de relever ce défi, a déclaré : « Dès que j’ai entendu parler de ce projet, j’ai su que je voulais y participer. C’était exactement l’occasion que j’avais espérée tout au long de mes études au Cégep. »

Hailey Racine est une autre élève de Dawson qui aimerait beaucoup participer. Elle a été « attirée par ce projet pour deux raisons. Tout d’abord, j’ai toujours été très intéressée par l’espace, et plus récemment par la physique et l’ingénierie ; un projet comme celui-ci est donc un rêve que je nourris depuis aussi longtemps que je me souvienne. »

Compétences pratiques et mentorat

Les élèves prévoient de réaliser des prototypes de réflecteurs déployables pour le projet LTP, en choisissant des matériaux résistants au vide sous l'effet du flux laser. Brent a déclaré : « Pour moi, le plus intéressant, c'est la possibilité de concevoir et de prototyper un réflecteur déployable pour concentrer l'énergie du laser. Cela s'inscrirait dans la continuité des travaux préliminaires menés par les élèves du Cégep Vanier et semble être une expérience très pratique, tout en permettant d'acquérir de nombreuses compétences utiles, comme la CAO. »

Anthony Côté et Siera Riel, étudiants à McGill, ont décrit ce qui les attend : « Les élèves de Dawson auront l’occasion de mener divers types de recherches de niveau universitaire sur des sujets liés à la propulsion spatiale de pointe et à l’énergie de fusion », ont-ils déclaré. « Sous la supervision étroite d’étudiants de premier cycle et de cycles supérieurs du Groupe de recherche expérimentale sur les vols interstellaires de McGill, ils prendront en charge leurs propres projets de recherche, s’essayant à l’analyse documentaire, à la modélisation théorique, au prototypage physique et à l’expérimentation, ainsi qu’à l’analyse et à la visualisation des données. »

Amélie s’intéresse à la propulsion : « Pour moi, c’est sans aucun doute l’aspect propulsion qui m’intéresse, mais je suis ravie de travailler sur n’importe quelle partie du projet. Ce projet porte sur un type de propulsion différent de celui que l’on connaît habituellement, à savoir la propulsion chimique. Ici, on utilise la propulsion thermique par laser. » Hailey abonde dans ce sens : « Même si j’aimerais en savoir plus sur tous les aspects du projet, je pense que la partie propulsion m’intéresse particulièrement, car c’est celle qui me semble la plus concrète. »

Équité et impact sur la communauté

Le recrutement respecte les principes de l’EDIA et vise à recruter plus de la moitié des candidats parmi les groupes sous-représentés dans les STEM (genre, orientation sexuelle, Autochtones, minorités visibles, personnes en situation de handicap), en suivant des procédures conformes aux directives du CRSNG. Cela favorise un environnement inclusif, à l’image de la diversité des superviseurs à McGill.

Anthony, ancien élève de Dawson, se réjouit de voir les élèves de son ancienne école bénéficier de cette opportunité : « Il y a cinq ans, je n’aurais pas hésité une seconde à saisir l’occasion de participer à des travaux de recherche importants à McGill dans les domaines de la propulsion spatiale et des énergies propres avant même d’entrer à l’université ; je suis donc ravi d’offrir cette opportunité aux élèves de Dawson. »

Siera et Anthony souhaitent que les stagiaires acquièrent à la fois des compétences et une passion : « Nous espérons que les élèves de Dawson acquerront non seulement des compétences et une expérience précieuses pour leurs études de premier cycle en sciences, technologie, ingénierie et mathématiques (STEM), ainsi que pour leurs futures opportunités de recherche et de stage, mais qu'ils développeront également une passion pour les sciences et l'ingénierie. »

Tremplin

Aucun stagiaire n’a encore été sélectionné, mais certains élèves de Dawson ont déjà eu l’occasion de visiter les laboratoires de McGill. « Dans l’ensemble, ce projet pourrait servir de tremplin vers une future carrière dans ce domaine en offrant une expérience inestimable, tout en permettant simplement de passer un excellent moment à travailler avec des personnes partageant les mêmes idées pendant l’été », a déclaré Brent.

Amélie espère décrocher une place : « Cette expérience me permettrait d'acquérir des compétences techniques et pratiques qui me donneraient les moyens de mener à bien des projets plus complexes, d'intégrer des groupes plus avancés et de faire véritablement partie intégrante de l'équipe. » Hailey espère que « cette expérience servira de point de départ à mes objectifs universitaires et professionnels, en me donnant une base sur laquelle m'appuyer pour aller de l'avant. »

Les visites de laboratoires ont suscité beaucoup d'enthousiasme. « En visitant les laboratoires de McGill, j'ai découvert les différents équipements dont ils disposent et qui sait s'en servir… Ils m'ont semblé très accueillants et compétents », a déclaré Amélie.

Hailey « a découvert non seulement ce projet en particulier, mais aussi la recherche universitaire en général… Bien sûr, j’ai également beaucoup appris sur la propulsion laser et sur les défis qu’elle pose. »

« Nous avons déjà eu la chance de visiter les laboratoires de McGill, et le fait de pouvoir voir de nos propres yeux les prototypes fonctionnels et les montages destinés aux expériences a, je pense, suscité beaucoup d’enthousiasme chez les élèves », a déclaré Brent.

Les mentors de McGill ont évoqué ces défis : « La propulsion spatiale de pointe et l’énergie de fusion sont des domaines de recherche actifs et exigeants. Tous deux reposent sur des efforts intrinsèquement multidisciplinaires… La créativité et la persévérance face aux obstacles sont donc indispensables. » Ils « se réjouissent de travailler avec les brillants élèves qui nous rejoindront cet été ! »