LE propulseurs ioniques ce sont aujourd’hui les moteurs principaux les plus courants qui alimentent les satellites lors des manœuvres orbitales. Mais voyager d’une orbite terrestre basse (LEO) vers des orbites plus lointaines – ou même vers la Lune – nécessite un type différent de propulseur ionique capable d’atteindre une vitesse de fuite et des manœuvres de capture orbitale.
Utilisant une technologie initialement développée pour la prochaine station spatiale lunaire NASA, l’agence spatiale a miniaturisé sa technologie électrique solaire de haute puissance en un moteur qui pourrait rendre possible des satellites et des missions planétaires plus complexes. L’histoire des voyages spatiaux est remplie d’impressionnantes bobines de moteurs chimiques lançant des fusées monumentales vers la Lune, Mars et au-delà. Bien que ces appareils massifs soient des merveilles de l’ingénierie humaine, les véritables bêtes de somme de l’industrie spatiale sont les propulseurs ioniquesimmensément moins gigantesque.
Les caractéristiques du propulseur ionique
Ces moteurs sont aussi vieux que les fusées elles-mêmes : les dirigeants soviétiques et allemands ont imaginé leurs futures utilisations il y a plus d’un siècle. Et aujourd’hui, ces systèmes de propulsion électrique alimentent les essaims de satellites autour de la Terre qui rendent la vie moderne possible. Contrairement aux fusées chimiques qui émettent des gaz pour leur propulsion, les moteurs ioniques sont alimenté par des atomes uniquesce qui les rend beaucoup plus économes en carburant et permet aux satellites de fonctionner plus longtemps.
Toutefois, ils ne sont pas parfaits. Les futurs vaisseaux spatiaux devront effectuer des manœuvres de propulsion à grande vitesse, telles que la vitesse de fuite et la capture orbitale, que les moteurs ioniques actuels ne peuvent pas fournir. C’est pourquoi la NASA a développé le Propulseur à effet Hall H71M moins d’un kilowatt, un moteur ionique de nouvelle génération capable de fournir un changement de vitesse.
Le système de propulsion doit fonctionner avec une faible puissance (sous-kilowatt) et avoir un débit de propulseur élevé (c’est-à-dire la capacité d’utiliser une masse totale élevée de propulseur au cours de sa durée de vie) pour permettre l’impulsion nécessaire pour effectuer ces manœuvres. Bien que les propulseurs ioniques commerciaux soient suffisants pour la plupart des satellites LEO, ces moteurs n’utilisent que « 10 % ou moins de la masse initiale d’un petit vaisseau spatial en propulseur », selon la NASA. Le groupe motopropulseur H71M en utilise 30 % et pourrait fonctionner pendant 15 000 heures.
“Les petits vaisseaux spatiaux utilisant la technologie de propulsion électrique NASA-H71M seront capables de manœuvrer indépendamment depuis une orbite terrestre basse (LEO) vers la Lune ou même depuis une orbite de transfert géosynchrone (GTO) vers Mars”, a-t-il écrit sur le site Internet de la NASA à propos du nouvel ion. propulseur. “La capacité de mener des missions à partir de ces orbites proches de la Terre peut augmenter considérablement le débit et réduire le coût des missions scientifiques vers la Lune et Mars.”
La création de ce propulseur est née des travaux de la NASA sur l’élément de puissance et de propulsion de Gateway, la station spatiale orbitale lunaire prévue par la NASA. L’équipe a essentiellement miniaturisé les technologies électriques solaires de haute puissance qui rendront possible la mission lunaire dans un ensemble qui pourrait donner un coup de pouce aux missions spatiales plus petites.
L’une des premières sociétés d’engins spatiaux à utiliser cette technologie de nouvelle génération est SpaceLogistics, une filiale spatiale de Northrop Grumman. Les propulseurs à effet Hall NGHT-1X de la société sont basés sur la technologie de la NASA et permettront à ses Module d’extension de mission (MEP) – qui, comme son nom l’indique, est essentiellement un véhicule de réparation de satellites – pour atteindre l’orbite terrestre géosynchrone, où il sera attaché à un satellite plus gros. Agissant comme un « jetpack propulsé », le MEP agira comme un symbiote propulsé par des ions qui prolongera la mission du plus gros satellite d’au moins six ans.
Si tout se passe bien, ce petit mais puissant propulseur pourrait permettre des missions planétaires autrefois considérées comme impossibles à accomplir.
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Darren vit à Portland, a un chat et écrit/édite sur la science-fiction et le fonctionnement de notre monde. Vous pouvez retrouver ses travaux précédents sur Gizmodo et Paste si vous cherchez suffisamment.
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