Micromoteur pour nanosatellite

Un nouveau moteur pourrait réduire les coûts de l'exploration spatiale:
http://cordis.europa.eu/fetch?CALLER=FR_NEWS&ACTION=D&SESSION=&RCN=34529

Citation :

Une équipe de chercheurs dirigée par l'École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) en Suisse a développé un prototype d'un nouveau moteur ultra-compact pouvant être intégré dans les petits satellites voyageant en orbite autour de la Terre. L'objectif de ce nouveau moteur est de réduire les coûts de l'exploration spatiale. Il est le fruit du projet MICROTHRUST («Microelectromechanical systems (MEMS)-based electric micropropulsion for small spacecraft to enable robotic space exploration and space science»), soutenu à hauteur de 1,9 million d'euros au titre du thème Espace du septième programme-cadre (7e PC) de l'UE.

Le moteur compact pèse une centaine de grammes et est conçu pour les petits satellites, pesant entre 1 et 100 kilogrammes. Le propulseur traditionnel peut changer d'orbite autour de notre planète et voyager vers des destinations éloignées, mais il est généralement utilisé sur les vaisseaux de grande taille et coûteux. Les chercheurs expliquent que leur prototype pourrait être utilisé sur CleanSpace One, un satellite actuellement en développement à l'EPFL, qui a pour objectif d'éliminer les débris spatiaux, ainsi que sur OLFAR, un ensemble de nanosatellites néerlandais capables d'enregistrer des signaux de radiofréquences ultrafaibles à l'extrémité de la Lune.

Le prototype pèse environ 200 grammes, et comprend à son bord une électronique de commande et du carburant. Le moteur peut être installé sur des satellites de la taille de 10 x 10 x 10 centimètres. Il est également très efficace.

«Actuellement, les nanosatellites ont une orbite peu variable. Notre objectif est de les libérer», commente Herbert Shea, responsable du laboratoire des microsystèmes de technologies spatiales de l'EPFL et coordinateur du projet MICROTHRUST.

La recherche sur le développement de petits satellites s'est intensifiée ces dernières années, en raison des faibles coûts de production et de lancement. Les frais totaux pour de petits satellites s'élèvent à environ 500 millions de dollars; pour les satellites plus grands, ce montant peut atteindre des centaines de millions de dollars. Le problème des nanosatellites réside dans l'inefficacité du système de propulsion, ce qui est désormais de l'histoire ancienne.

Le nouveau mini-moteur ne fonctionne pas au carburant classique mais grâce à un liquide «ionique»; le liquide utilisé dans le cadre du projet, EMI-BF4, est utilisé comme solvant et comme électrolyte. Il est composé d'ions, des molécules électriquement chargées, extraits à partir du liquide et ensuite injectés pour produire la propulsion. Le carburant est rejeté et non brûlé.

«Nous avons calculé que pour atteindre une orbite lunaire, un nanosatellite d'un kilogramme équipé de notre moteur doit voyager six mois et consommer 100 millilitres de carburant», commente Muriel Richard, un scientifique du centre suisse spatial de l'EPFL.
«Notre prototype a encore quelques problèmes de flux aux extrémités de l'injecteur, ce qui pourrait provoquer des courts-circuits», conclut le Dr Shea.

Des chercheurs des Pays-Bas, de Suède et du Royaume-Uni, membres du consortium MICROTHRUST, ont également contribué à l'étude.

Pour de plus amples informations, consulter:

EPFL:
http://www.epfl.ch/

MICROTHRUST:
http://microthrust.live.valentnet.nl/home/93-23.aspx

Des propulseurs ioniques au Téflon pour doubler la durée de vie des microsatellites

Citation :

La PME innovante Mars Space, une spin-out de l'Université de Southampton, a développé avec son partenaire Clyde Space un propulseur plasma ultraléger destiné aux microsatellites CubeSat [1]. Il permettra à ces satellites de rester en orbite pendant plus d'un mois, au lieu de seulement quelques semaines. Les satellites CubeSat sont envoyés à des altitudes relativement basses, entre 150 et 300 km où ils sont soumis à un frottement important l'atmosphère ténue. En fonction de leur altitude et de leur taille, ces microsatellites sont généralement désorbités en quelques jours, un mois tout au plus.

Le système bientôt commercialisé par Mars Space et Clyde Space (au prix de 10.000 £) consiste en une petite carte électronique supportant des micro-tuyères qui pulsent un plasma, c'est-à-dire un gaz très chaud à haute vitesse formé d'ions arrachés au carburant, ici de petits blocs de Téflon. Ce jet de plasma permet de fournir une poussée au satellite qui compense la force de traînée liée aux frottements atmosphériques. Avec une puissance de 2 W, il est alors possible de doubler la durée de vie du microsatellite.

Pour ioniser le Téflon (Polytétrafluoroéthylène), accélérer les ions (fluore notamment) et les électrons arrachés puis les propulser sous forme de courtes éjections répétées environ toutes les secondes, Mars Space utilise des condensateurs qui sont très rapidement chargés à environ 1.000 V, puis déchargés dans une chambre au contact du carburant.

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suite: http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/70128.htm