Les expéditions polaires françaises existent depuis 1947. Jusqu'en 1956, elles se sont succédées sans moyens aériens comme support logistique.
En 1955 le ministère des Armées est sollicité pour mettre en œuvre un hélicoptère afin de soutenir la mission du colonel Robert GENTY de l'armée de l'Air, chargé de valider l’emplacement d’un futur aérodrome aux Kerguelen et d’en tracer les pistes. Le capitaine PETITJEAN, affecté au GH n° 1 depuis juin 1954 où il est notamment chargé de convoyer en Algérie, via l’Espagne, des SIKORSKY H-19/S-55 que l’ALAT vient d’acquérir, est désigné pour assurer cette mise en œuvre. Il effectuera deux missions aux îles Kerguelen et à Crozet.

• Mission Kerguelen, du 3 février au 9 mars 1956 : CNE Charles PETITJEAN (GH n° 1), pilote ; LTN Jean ARGOUET, pilote ; MDL Jacques DUCASSE, mécanicien. L'aéronef utilisé est le HILLER 360 n° 607, embarqué à bord de l’aviso hydrographe Lapérouse.
• Mission Crozet-Kerguelen, du 30 octobre au 1er décembre 1957 : CDT Charles PETITJEAN (GE.ALAT Satory), pilote ; LTN André MOREL, pilote ; MDL Jean-Marie MICHEL, mécanicien. L'aéronef utilisé est le SO 1221 DJINN n° 10 sortie d'usine en 1956 en présérie, codé YM (prêté, faute d'hélicoptère militaire disponible, par le secrétariat général à l'aviation civile et commerciale et précédemment utilisé par le Service de la formation aéronautique et des sports aériens - SFASA) embarqué à bord du cargo mixte Gallieni, navire de ravitaillement des terres australes françaises. Il effectue une mission photographique pour la recherche de l’emplacement de la future base de l’île de la Possession et la cartographie de l’archipel Crozet, puis de certains sites aux Kerguelen. 

L'ALAT participera également à sept expéditions polaires françaises (EPF) en Terre Adélie sur le continent Antarctique :

• Campagne d'été 1956-1957 (TA 7) : CDT Charles PETITJEAN (GH n° 1), pilote, chef de groupe ; MCH Yves BUHOT-LAUNAY (GH n° 1), pilote ; MCH Marc JARDIN (ESALAT), mécanicien ; MDL René RENARD, mécanicien. L'aéronef utilisé est un BELL 47G-2, codé VP embarqué à bord du S/S Norsel (Norvégien). 
• Campagne d'été 1957-1958 (TA 8) : CDT Charles PETIJEAN (GE.ALAT Satory), pilote, chef de groupe ; ADJ P. BERTHE (GH n° 1), pilote ; ADC S. FIRKOWSKY (GH n° 1), mécanicien ; ADJ OSTROWSKI (GH n° 1), mécanicien. L'aéronef utilisé est un BELL 47G-2 codé YG embarqué à bord du S/S Norsel. Accidenté le 27 janvier 1958 sur effet de "white out" (nuage de poudreuse). Le pilote BERTHE est récupéré dans sa tente de survie, en état de choc.
• Campagne d'été 1958-1959 (TA 9) : CDT Charles PETITJEAN (GE.ALAT Satory), pilote, chef de groupe ; CNE TOUPELIN de la DOUALIÈRE (GH n° 2), pilote ; SCH Charles ALATERRE (GH n° 1), pilote ; MDC Jean-Marie MICHEL (PMAH 13e DI), mécanicien ; MCH Jean ARESTEN (ESAM Bourges), mécanicien. Les aéronefs utilisés sont les deux SO 1221S DJINN n° 32/FR 43 codé VU et n° 41/FR 61 codé VP, en provenance de la 671e CRALAT et mutés provisoirement à l'ERM de Versailles. Embarqués sur le S/S Norsel, ils effectueront, en 160 H de vol, des reconnaissances, des transports de matériels et de personnel sur B1, base logistique sur le continent. Le 19 janvier 1959, un des deux DJINN sera accidenté (colmatage du filtre et des canalisations de carburant par de la glace à l'occasion du remplissage du réservoir) sans victime ni dommage (le pilote et le DJINN seront récupérés de justesse, grâce au second DJINN, avant une tempête de blizzard qui a duré deux jours).
• Campagne d'été 1959-1960 (TA 10) : CNE TOUPELIN de la DOUALIÈRE (GH n° 2), pilote, chef de groupe ; LTN MEAUX SAINT MARC (GH n° 2), pilote ; SCH  M. LEPINE, mécanicien. L'aéronef utilisé est le SO 1221S DJINN n° 32/FR 43 codé VU, de la 671e CRALAT, muté provisoirement à l'ERM de Versailles, embarqué sur le S/S Norsel. 60 H de vol.
• Campagne d'été 1960-1961 (TA 11) : CNE D. MEAUX SAINT MARC, pilote, chef de groupe ; CNE A. SIMONOT, pilote ; SCH D. COULON, mécanicien ; SGT J. BOYER, mécanicien. L'aéronef utilisé est le SO 1221S DJINN n° 32/FR 43 codé VU, de la 671e CRALAT, muté provisoirement à l'ERM de Versailles, embarqué sur le S/S Norsel. 75 H de vol.
• Campagne d'été 1961-1962 (TA 12) : CNE A. SIMONOT, pilote, chef de groupe ; LTN R BESSON (GH n° 2), pilote ; SCH J. CRETAILLE, mécanicien ; SCH J. DELBECQ, mécanicien. L'aéronef utilisé est un SO 1221S DJINN de la 671e CRALAT, muté provisoirement à l'ERM de Versailles, embarqué sur le S/S Thala-Dan 'Danois.
• Campagne d'été 1962-1963 (TA 13) : CNE BESSON (GH n° 2), pilote, chef de groupe ; LTN B. POUCHET, pilote ; ADC Charles BOIVIN, mécanicien ; ADC J. DUHAIL, mécanicien. L'aéronef utilisé est le SO 1221S DJINN n° 50/FR 72 de la 671e CRALAT, muté provisoirement à l'ERM de Versailles, embarqué sur le S/S Thala-Dan 'Danois. 235 tonnes de fret transportées sous élingue.

À partir de la campagne d'été 1963-1964 (TA 14), c'est l'armée de l'Air avec deux SE3130 ALOUETTE II du CIEH qui reprend la mission d'appui aux expéditions polaires françaises.

Précurseur et figure emblématique des missions de l'ALAT dans les TAAF, le capitaine puis chef d'escadron PETITJEAN noue durant ces campagnes d'été de l'année géophysique internationale (AGI) des liens d’amitié très solides avec Paul-Émile VICTOR et Robert GUILLARD, le chef des opérations sur le terrain. L’un et l’autre apprécient l’homme, ses remarquables compétences techniques et son art du pilotage dans des conditions météorologiques particulièrement difficiles, surtout à cause du vent. À son retour en métropole, il prend le commandement du groupe d’expérimentation de l’ALAT à Satory. Il commandera par la suite le GH n° 2 à Sétif, de décembre 1960 à janvier 1963, puis occupera d’autres hautes fonctions dans l’ALAT avant de rejoindre le CEA/Division des applications militaires au CEA-CESTA au Barp, au sud de Bordeaux.

La philatélie française a, à plusieurs reprises, rendu hommage à Charles PETITJEAN et à l’ALAT des TAAF.

Sources : INCH'ALAT n° 55 de février 1993. "L'ALAT dans les Terres Australes" par Charles ALATERRE et André MOREL.
Remerciements : François PROISY.