Alexandre Mangeot est ingénieur Arts et Métiers (Ai 206), et a fait son année de spécialisation « aéronautique et spatial » du Programme Grande Ecole sur le campus de Bordeaux-Talence. Il a créé en 2018 HyPr Space (Hybrid Propulsion for Space), une startup spécialisée en propulsion hybride (solide-liquide) pour les lanceurs orbitaux.
Lors de sa formation aux Arts, Alexandre Mangeot a l’occasion de travailler sur un PJE en lien avec le programme PERSEUS du CNES, qui s’intéressait à la propulsion hybride. Cette première expérience l’a convaincu du potentiel de cette technologie, qu’il a pu approfondir lors d’une thèse de doctorat sur le sujet, à l’issue de son diplôme d’ingénieur. Après quelques expériences professionnelles, notamment dans un bureau d’étude spécialisé dans la conception de sièges d’avion ultralégers et un post-doc pour compléter ses travaux de recherche initiés en thèse, Alexandre se lance dans l’entrepreneuriat et fonde sa start-up HyPr Space (Hybrid Propulsion for Space, SAS). Créé en 2018, HyPr Space a d’abord été hébergé par l’incubateur Bordeaux Technowest. Mais la start-up a souhaité déménagé pour s’installer sur notre campus, et bénéficier ainsi d’un rapprochement privilégié avec les ateliers, pour la réalisation de ses prototypes.
La propulsion hybride : une technologie efficace, mais des verrous à lever
L’innovation technologique d’HyPr Space repose sur des caractéristiques mécaniques spécifiques aux pièces constituant les parties principales du moteur : réservoir, chambre de combustion et tuyère. Selon Alexandre Mangeot, la propulsion hybride pourrait être la meilleure des technologies de propulsion pour lanceur orbitaux, car elle permettrait d’avoir des performances propulsives équivalentes à la propulsion bi-liquide sans les coûts associés de R&D et production et la même robustesse que la propulsion solide sans les problèmes de sécurité pyrotechnique et risques chimiques associés.
Les recherches sur la propulsion hydride ont commencé dans les années 1960. Un propulseur hybride est en fait un moteur de fusée utilisant un mélange d'ergols liquides (comburant) et solides (carburant). Un moteur de fusée hybride comporte un réservoir (contenant le comburant), une valve reliant cette dernière à la chambre de combustion (contenant le carburant), au bout de laquelle se situe la tuyère par laquelle les gaz produits sont expulsés. Lorsque le moteur est en marche, le comburant s'écoule dans la chambre de combustion où il se vaporise et réagit avec le carburant solide en s'enflammant. La combustion de ces ergols génère des gaz chauds, qui sont expulsés par la tuyère en fournissant la poussée à la fusée.
Les avantages de ce système de propulsion, par rapport aux systèmes existants dans l’industrie aérospatiale, sont multiples : réduction des risques d’explosions, modulation de la poussée du moteur, une tuyauterie limitée ou encore un volume de carburant moindre. Mais aujourd’hui, les performances obtenues en pratique sont peu convaincantes. Le principal verrou technologique concerne les propulseurs de fortes puissances. Dans ce cas-là, la chambre de combustion est volumineuse (pour stocker suffisamment de carburant) mais cela entraine une diminution la vitesse de consommation du carburant solide et une combustion partielle des ergols. Le premier aspect du problème limite la poussée, le second limite l’efficacité du propulseur. Or pour atteindre l’orbite, il est nécessaire d’avoir d’excellentes caractéristiques sur ces deux aspects. L’innovation technologique développée par HyPr Space s’attaque aux deux aspects du verrou.
Un 2nd démonstrateur prévu pour fin 2020
Après un premier démonstrateur dont les résultats encourageants ont conduit à la création juridique de l’entreprise et à une demande de brevet, la startup est en cours d’assemblage de son 2ème démonstrateur (dimensions d’environ 20 x 30 cm, seconde illustration), dont les composants de la chambre de combustion et de la tuyère (aluminium, acier inox et titane) ont été intégralement usinées par Israel Robles dans les ateliers du campus de Bordeaux-Talence. Ces prestations sont encadrées par des contrats de recherche AMVALOR, qui permettent à des entreprises et startups de faire exploiter les moyens technologiques et l’expertise des personnels Arts et Métiers. Le prototype devrait être finalisé à l’automne, pour une première mise à feu fin 2020. L’objectif de ce démonstrateur est de valider la brique technologique développée par HyPr Space, et de confirmer ainsi la capacité de sa jeune équipe de 3 passionnés à maîtriser de A à Z un projet de R&D complexe.
Des simulations de missions scientifiques sur Mars
Parallèlement à ses activités professionnelles, Alexandre Mangeot est également investi dans l’association Mars Society (et Association Planète Mars en France), qui promeut l’exploration et la colonisation de la planète rouge. Bénévolement, Alexandre a été à plusieurs reprises commandant d’expéditions scientifiques dans l’Utah et en Arctique, pour des expériences de reproduction des conditions de vie sur Mars. Les équipes de ces expéditions -triées sur le volet- comportent plusieurs nationalités. L’objectif était alors double : voir comment des équipes interdisciplinaires peuvent travailler dans un contexte isolé, et étudier la psychologie de groupe dans ces conditions extrêmes.
