La Propulsion Plasmique des Satellites

Petite révolution dans le secteur spatial : début 2013, le groupe d’aéronautique Boeing recevait pour la première fois une commande de satellites à propulsion électrique. Ces derniers utilisent uniquement de l’énergie électrique pour assurer leur mise en orbite puis leur maintien en position géostationnaire, contrairement aux satellites « classiques » à propulsion chimique.

Cet évènement marqua l’industrialisation d’une nouvelle technologie de moteurs pour satellites : les propulseurs plasmiques. A charge utile égale, l’utilisation de la propulsion électrique permet de réduire de 40 % la masse d’un satellite de télécommunications. Les propulseurs plasmiques utilisent généralement du xénon. Ce gaz est injecté dans un canal de décharge où il est bombardé d’électrons, afin que ses atomes se chargent positivement. Les ions positifs de xénon placés dans un champ électrique vont alors être éjectés du propulseur à très haute vitesse (environ 20 km/s), produisant ainsi la poussée.

Safran, l'un des pionniers de cette technologie, développe depuis les années 90 cette filière. Le premier propulseur plasmique de Safran, le PPS®1350, a assuré la propulsion principale de la sonde lunaire ESA SMART-1, lancée en 2003 avec seulement 80 kg de gaz xénon. Sa mission s’est achevée en 2006 après avoir fonctionné près de 5 000 heures. Avec une puissance variant de 2.5 à 5 kW, le PPS®5000 est en train d’achever sa phase de qualification et permet de réaliser le transfert puis le maintien à poste de satellites géostationnaires. Le PPSX00, de 210 W à 1 000 W de puissance, est en cours de développement pour le marché émergent des méga constellations de satellites en orbite basse. Un prototype de moteur de forte puissance, de 20 kW,  a également été testé avec succès en 2011.

Lors de cette conférence 3AF, les thèmes suivants seront abordés :

• le développement progressif de la propulsion électrique depuis les années 90 ;
• le fonctionnement des propulseurs plasmiques et leur mise en œuvre sur un satellite ;
• les perspectives liés à l’émergence des constellations LEO et à la propulsion de forte puissance.

Pour vous inscrire à l'évènement, envoyez un mail à l'adresse suivante : propulsion@3af.fr