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Agilité en orbite

Alexandre Couto

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Agilité en orbite

Le propulseur de Comat s’appuie sur le procédé d’arc électrique sous vide. Sa puissance est modulable.

PME et start-up développent une brique technologique cruciale pour les constellations de satellites : un système de propulseur miniature.

Emblématiques du new space, les ambitieux projets de constellations de micro et nanosatellites veulent envahir l’espace. Mais il leur manque encore une brique essentielle pour déployer leur potentiel : un propulseur à leur mesure. C’est lui qui leur permettra d’atteindre leur cible et prolongera leur durée de vie. Placés sur des orbites basses, entre 200 et 400 km d’altitude, les petits satellites sont en effet freinés par les rares molécules d’air et tombent rapidement. Grâce à un système de propulsion propre, ils pourraient se repositionner.

Dans la course engagée pour mettre au point ce propulseur, start-up et PME mènent la danse. Les Européens sont en bonne position, à l’image de l’autrichien Enpulsion qui, en avril 2018, a validé en vol son propulseur IFM Nano, notamment en effectuant des changements d’orbite. Pour autant, c’est un acteur tout ce qu’il y a de plus traditionnel qui a initié le mouvement. Dès 2013, la Nasa, dans le cadre de son programme Game changing development (GCD) visant à faire émerger des technologies prometteuses, avait pointé le manque de solutions pour les petits propulseurs. Plusieurs start-up et PME ont alors identifié les besoins et entamé des travaux sur des motorisations de taille mini (1 U), capables d’offrir à des CubeSats, par exemple, une plus grande liberté de manœuvre. Les projets qui ont fleuri de part et d’autre de l’Atlantique se sont concentrés sur la miniaturisation des systèmes électriques, dits ioniques.

Les propulseurs ioniques ont l’avantage de produire une poussée, faible mais constante, tout en utilisant très peu d’ergol. Cependant, miniaturiser cette technologie est loin d’être évident, car il faut composer avec certaines spécificités de la physique des plasmas à ces échelles et surtout avec l’espace occupé par le carburant dans le satellite. Leurs performances restent à améliorer, à l’exemple de la technologie Feep (field emission electric propulsion) d’Enpulsion, qui repose sur l’accélération d’un ergol métallique liquide, principalement du césium ou de l’indium. Or les ions possèdent une poussée relativement faible, en dessous du millinewton (0,4 mN), pour une puissance nécessaire relativement élevée (40 W).

Un éventail de technologies

Trois[…]

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