Ane Aanesland ainsi que son entreprise ThrustMe ont réussi leur pari qui était de diviser par deux le prix d’un propulseur pour nanosatellite, tout en étant plus durable et écologique que ses compères en développant un moteur électrique qui propulsant le satellite miniature non pas avec du gaz xénon, difficile à trouver, coûteux et dont le stockage s’avère complexe, mais avec de l’iode bon marché qui peut se stocker sous forme solide dans l’appareil.

Qui sont les entités derrière cet exploit ?

ThrustMe est une petite entreprise dont le siège social se situe à Paris et dirigée par Ane Aanesland ainsi que Dmytro Rafalskyi. Cette entreprise a pour but de concevoir des moteurs moteurs miniatures pour les satellites de petite taille (nanosatellites), de plus en plus nombreux. Ces petits moteurs sont censés augmenter la durée de vie des satellites et les rendre financièrement plus abordables.

SpaceTy, quant à elle, est une entreprise chinoise spécialisée dans les petits satellites et les services par satellite. Ils fournissent des satellites en tant que service pour soutenir la science, la démonstration technologique et les services commerciaux par des vols spatiaux rapides, fréquents et flexibles. Leur constellation de radars à synthèse d’ouverture (SAR) aura pour but de surveiller et observer la Terre jour et nuit, qu’importe les conditions climatiques. Le service de données (Data-as-a-Service – DaaS) qu’ils conçoivent rendra l’imagerie SAR de chaque point de la Terre accessible et abordable pour les utilisateurs finaux du monde entier.

Le partenariat entre ThrustMe et SpaceTy a permis au projet d’avancer très rapidement puisque le début de leur partenariat date d’il y a moins d’un ans : les deux entreprises sont allées de l’idée au lancement en moins d’un an.

Comment fonctionne ce propulseur ?

Malgré l’apparence simpliste de fonctionnement, le propulseur doit en appliquer une différence de potentiel électrique non pas fixe, mais variable entre les deux grilles. Le moteur doit donc libérer alternativement des ions et des électrons, afin de neutraliser le flux de plasma.

Gautier Brunet qui est directeur des opérations chez ThrustMe a expliqué que la difficulté technique réside dans la maîtrise du taux d’iode éjectée sous forme gazeuse afin d’obtenir la poussée adéquate.

Il est expliqué sur le site de ThrustMe les choses suivantes :

“Les propulseurs à plasma maillés conventionnels, également connus sous le nom de propulseurs ioniques ou de moteurs ioniques, fonctionnent en utilisant un champ électrique constant (appliqué sur un ensemble de grilles à la sortie du propulseur) pour accélérer les ions positifs loin du satellite à grande vitesse, générant ainsi une poussée . Mais pour empêcher le satellite de se charger continuellement lorsque ces ions positifs sont perdus, des charges négatives, généralement des électrons, doivent être éjectées à une vitesse égale.

Dans presque tous les systèmes de propulsion électrique, cela est réalisé avec un dispositif séparé appelé neutraliseur.

Bien que la technologie des neutralisants soit très mature, il reste un défi de réduire ces appareils à de petites tailles. Les neutralisants nécessitent des alimentations électriques supplémentaires et certains nécessitent même un système d’alimentation et de contrôle en gaz propulseur séparé. Ces facteurs augmentent tous la masse globale, le volume et la complexité d’un système de propulsion, et peuvent à nouveau limiter la quantité de miniaturisation possible. L’utilisation d’un neutraliseur peut également augmenter le risque opérationnel d’un système de propulsion électrique et, si le neutraliseur tombe en panne, le propulseur peut ne plus être en mesure de fonctionner correctement. Il s’agissait d’un problème rencontré sur le vaisseau spatial Hayabusa de l’Agence japonaise d’exploration aérospatiale (JAXA) lors de son voyage de retour d’un astéroïde proche de la Terre en 2007-2010.

L’autre innovation majeure de ThrustMe (avec l’ iode ) est l’utilisation d’une nouvelle technique d’accélération RF qui permet l’extraction à la fois des ions et des électrons du propulseur, supprimant ainsi le besoin d’un neutraliseur séparé. Ce concept a conduit notre équipe à revisiter les fondamentaux des moteurs ioniques et à repenser 50 ans de développement technologique.

Le champ électrique constant, appliqué à travers l’ensemble des grilles des propulseurs conventionnels est remplacé par un champ électrique oscillant à radiofréquence (RF). Les ions, qui ont une masse beaucoup plus grande que les électrons (pensez boule de démolition ou balle de ping-pong), ne peuvent pas réagir au champ électrique oscillant rapidement et «voir» un champ constant moyenné dans le temps. Ainsi, les ions sont extraits et accélérés comme ils le sont dans les propulseurs maillés classiques. Les électrons, cependant, peuvent suivre les oscillations et peuvent s’échapper du propulseur par impulsions. Cette technique d’extraction unique évite au satellite de se charger dans le temps grâce à un circuit électrique autorégulant inspiré d’une technique largement utilisée dans l’industrie des semi-conducteurs: si trop peu d’électrons s’échappent du propulseur pendant une impulsion.”

Quels sont les inconvénients de cette technologies ?

Ce système de propulsion présente cependant quelques inconvénients de taille pour son utilisation. En effet, il nécessite un réservoir à haute pression, il est très coûteux et le système rejette un flux d’ions qui doivent être neutralisés (au sens électrique) par une cathode, sans laquelle le satellite se charge négativement et attire les ions qu’il expulse.
Ces motorisations nécessitent des précautions de sûreté qui rendent le coût du satellite plus élevé et restreignent l’espace alloué aux équipements de mesure embarqués.

Si le propulseur est durable et bon marché, il peut permettre de démocratiser la propulsion pour les nanosatellites vu que ce marché est en très forte progression, et comporte plusieurs milliers d’engins qui sont trop petits pour être équipés de moteurs au xénon, leur propulsion n’est donc pas un enjeu mineur puisque sans cette technologie ils sont condamnés à sortir de leur orbite et à se consumer dans l’atmosphère.

Quentin CLAUDEL

« Ceci est un article « presslib » et sans droit voisin, c’est-à-dire libre de reproduction en tout ou en partie à condition que le présent alinéa soit reproduit à sa suite. Larobolution.com est le site sur lequel vous retrouverez toute l’actualité concernant les technologies futuriste. Merci de visiter mon site. Vous pouvez vous abonner gratuitement à la lettre d’information quotidienne sur https://www.larobolution.com/. »

Sources Lepoint.fr & Industrie-techno.com

Pin It on Pinterest