Space exploration

Durée

30h Th, 10h Pr

Nombre de crédits

Enseignant

Grégor Rauw

Langue(s) de l'unité d'enseignement

Langue anglaise

Organisation et évaluation

Enseignement au premier quadrimestre, examen en janvier

Horaire

Horaire en ligne

Unités d'enseignement prérequises et corequises

Les unités prérequises ou corequises sont présentées au sein de chaque programme

Contenus de l'unité d'enseignement

Les missions spatiales (satellites, sondes) ont permis aux scientifiques de faire des progrès considérables dans l'étude du Système Solaire, de processus affectant la Terre, et de phénomènes se déroulant dans les profondeurs de l'Univers. Le cours donne une introduction aux différents concepts qui interviennent dans la réalisation d'une mission spatiale depuis sa conception jusqu'à l'exploitation des données.
Le cours commence par une introduction générale et un historique de l'exploration spatiale depuis Spoutnik jusqu'à nos jours. Ensuite, on rappelle quelques notions fondamentales de mécanique célèste indispensables afin de comprendre les différentes orbites utilisées pour différents types de mission. La conception d'une mission spatiale et l'exploitation des données scientifiques recueillies par celle-ci nécessite une bonne connaissance de l'environnement dans lequel évolue l'engin et une calibration précise des instruments embarqués. Une grosse partie du cours est donc consacrée à l'étude des différents facteurs extérieurs qui influencent le design d'une mission spatiale et aux méthodes de calibration (au sol et en orbite). Quelques exemples de missions spatiales passées, actuelles et futures sont alors présentés pour illustrer les diverses étapes dans la réalisation d'une mission spatiale depuis la conception jusqu'à l'analyse et l'interpretation des données. Le cours se termine par une discussion des perspectives futures de l'exploitation de l'espace par les humains.

Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) de l'unité d'enseignement

A l'issue de ce cours, l'étudiant sera familiarisé avec le concepts de base des missions spatiales scientifiques. Il sera en mesure

• de comprendre le design d'un engin spatial et les choix d'instrumentation en fonction des objectifs et des contraintes de la mission,
• d'analyser les différentes phases d'une mission spatiale, et
• d'évaluer de façon critique son retour scientifique.

Savoirs et compétences prérequis

Connaissances fondamentales en mathématiques, physique et mécanique classique.

Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement

Plusieurs sessions de travaux pratiques seront organisées, dont une session faisant partie de l'évaluation (10%) et au cours de laquelle les étudiants simuleront la conception d'une mission spatiale visant un objectif scientifique particulier.

Mode d'enseignement (présentiel, à distance, hybride)

Environ 30 heures de cours theorique accompagnées de plusieurs séances de travaux pratiques (10h). Le cours se donne au 1er semestre.

Adaptations organisationnelles liées au contexte sanitaire

En cas de re-confinement (partiel) lié à la pandémie du Covid-19, les enseignements seront assurés à distance via des podcasts réalisés avec Camtasia et des sessions skype ou Lifesize. Les détails des exercices et autres développements mathématiques qui seraient normalement présentés au tableau seront déposés sous forme d'un fichier pdf sur eCampus.


L'examen se fera en présentiel (sauf obligation de la part des autorités d'organiser les examens à distance) sous forme d'un examen écrit (durée < 3h). L'examen comportera deux parties: - un QCM comportant 10 questions (à livre fermé) et auquel il faut répondre en 25 minutes (1/4 de la note finale). - un questionnaire de quatre questions ouvertes (à livre ouvert, 3/4 de la note finale).
En cas d'obligation d'examen à distance, celui-ci se fera sur la plateforme eCampus avec l'appui d'une session Lifesize parallèle, et comportera deux parties: - un QCM sur la plateforme eCampus comportant 10 questions et auquel il faut répondre en 15 minutes (1/4 de la note finale). - un questionnaire de quatre questions ouvertes (3/4 de la note finale). Les étudiants disposeront de deux heures pour répondre à cette partie. Ils peuvent soit envoyer leurs réponses directement par e-mail ou alors transcrire leurs réponses sur une feuille à scanner ou à photographier et à transmettre ensuite par e-mail.

Lectures recommandées ou obligatoires et notes de cours

Les notes de cours en anglais sont mis à la disposition des étudiants sous forme de fichier pdf. Les étudiants sont invités à consulter et à utiliser la version en ligne de ce cours. Cet outil comporte notamment les notes du cours, une copie des présentations utilisées au cours, des liens vers des vidéos illustrant certaines thématiques abordées au cours, et un quiz d'auto-évaluation qui les aidera dans la préparation de l'examen.

Modalités d'évaluation et critères

Vous trouverez ci-dessous les modalités d'évaluation envisagées pour les examens en présentiel et à distance ainsi que celle souhaitée en cas de session hybride. En fonction de l'évolution sanitaire, la modalité choisie vous sera communiquée au plus tard un mois avant le début de la session d'examen.

Toutes sessions confondues :

- En présentiel

évaluation écrite ( QCM, questions ouvertes )

- En distanciel

évaluation écrite ( QCM, questions ouvertes )

- Si évaluation en "hybride"

préférence en présentiel


Explications complémentaires:

La note finale se compose pour 90% de l'évaluation d'un examen écrit, ainsi que pour 10% de la note obtenue au cours d'une session d'exercice de simulation d'une mission spatiale. Dans l'évaluation, l'emphase est mise sur la compréhension de la matière et la maîtrise des techniques enseignées. La réussite de l'examen requiert donc l'étude et la compréhension du cours.

Stage(s)

Remarques organisationnelles

N/A

Contacts

Prof. Gregor Rauw Institut d'Astrophysique et Géophysique, Bât. B5c Allée du 6 Août, 19c 4000 Liège
Tel. +32-(0)4 366 9740 e-mail: g.rauw@uliege.be

Notes en ligne