Missions

L’utilisation de ressources in situ (ISRU pour In-Situ Resource Utilization) est un concept clef pour l’exploration lunaire ou martienne, qui doit permettre l’implantation de bases autonomes et la réalisation de séjours de longue durée où l’énergie et les matières premières seront des préoccupations majeures des astronautes. Une ressource est le régolithe lunaire composé d’oxydes, qui peut être utilisé pour l’extraction d’oxygène ou d’éléments métalliques/métalloïdes, pour la construction d’abris pérennes par fabrication additive. Dans un objectif de fabrication de structures et d'objets techniques à partir de régolithe et d’une source solaire, les étapes fondamentales sont l’étude des propriétés du régolithe, les preuves de concept de fabrication de ces objets techniques à partir de ce régolithe, des sources d’énergie disponibles et la détermination des performances, notamment mécaniques, des pièces fabriquées.
Dans ce cadre de la thématique ISRU, des programmes Spaceship.fr du CNES et de l’ESA, dont les objectifs sont de préparer l’exploration et les vols habités vers la Lune et Mars, l’ICA aborde le thème de la fabrication additive lunaire uniquement à partir de son sol, le régolithe et de l’énergie issue du soleil.

Activités

La personne recruté(e) participera au projet de collaboration avec le CNES pour mener des actions autour de la fabrication additive indirecte. Dans ce cadre, il/elle sera amené(e) à :
- Contribuer à la mise en place du procédé de fabrication additive indirecte,
- Définir et réaliser un filament imprimable pour la fabrication additive indirecte à partir d’un analogue de régolite et d’additifs de types liant PLA (PolyLactic Acid),
- Réaliser l’impression d’une pièce à partir du filament mis au point,
- Réaliser et interpréter les caractérisations microstructurales des pièces fabriquées
- Réaliser et interpréter les essais mécaniques à partir des éprouvettes fabriquées,
- Disséminer les résultats obtenus en conférence et articles en revue
- Établir des synthèses des travaux réalisés.

Compétences

Le (la) candidat(e) devra avoir une expérience en recherche dans les spécialités Science en matériaux et Génie mécanique et plus particulièrement en fabrication additive. Le (la) candidate devra disposer de :
- Connaissances et compétences sur la caractérisation des propriétés physiques (minérales, optiques, thermiques, thermo-optiques) et des transformations physico-chimiques des matériaux et sur les équipements associés,
- Connaissances et compétences des procédés de fabrication additive, avec notamment la modélisation et l’instrumentation des procédés,
- Connaissances et compétences en réalisation d’essais mécaniques (indentation, compression, flexion), de caractérisation microstructurale et d’analyse des résultats obtenus.

Contexte de travail

L’Institut Clément ADER (ICA) – UMR CNRS 5312 est un laboratoire de recherche en ingénierie mécanique des matériaux. Il s’attache à l’étude des matériaux, des structures, des systèmes et des procédés associés. Les travaux de recherche sont portés par quatre groupes de recherche qui abordent la modélisation du comportement, l’instrumentation et l’étude du comportement et de la durabilité des matériaux et des structures.
A travers son axe transverse, intitulé « fabrication additive », l’ICA apporte sa compétence sur les procédés de fabrication additive et la compréhension des phénomènes physiques mis en jeu. Grâce à ses différents plateaux techniques, le laboratoire a la capacité de mettre au point des procédés de fabrication, notamment de céramiques hétérogènes, de mettre en œuvre des caractérisations microstructurales, thermiques, thermo-optiques des matériaux comme les analogues de régolithe, et de mener des essais mécaniques des pièces fabriquées (indentation, compression, flexion, …) dans une large gamme de températures.
Le laboratoire présente donc d’un ensemble d’équipements et de compétences scientifiques et techniques pluridisciplinaires pour aborder la fabrication d’une pièce de géométrie complexe à l’aide d’un procédé additif indirect de type Fused Filament Fabrication (FFF) et à partir d’un analogue de régolithe qui est un Basalte du Pic d’Ysson (dénommé BPY), analogue sur lequel l’ICA dispose de cinq années d’expérience, notamment pour sa préparation à des procédés de fabrication additive.

Le poste se situe dans un secteur relevant de la protection du potentiel scientifique et technique (PPST), et nécessite donc, conformément à la réglementation, que votre arrivée soit autorisée par l'autorité compétente du MESR.

Le poste se situe dans un secteur relevant de la protection du potentiel scientifique et technique (PPST), et nécessite donc, conformément à la réglementation, que votre arrivée soit autorisée par l'autorité compétente du MESR.

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Contraintes et risques

Pas de contrainte relative au poste