Propulsion Spatiale

Bientôt un satellite Ť tout électrique ť en orbite
Connaissez-vous le projet Electra ? C’est un projet né d’un partenariat entre l’ESA et l’opérateur de satellites SES . Electra devrait ętre lancé en 2018 et si tout fonctionne de façon nominale, nous serions au début d’une véritable révolution dans l’espace. Révolution car cela voudrait dire la fin des réservoirs d’hydrazine lourds et encombrants. L’ESA chiffre carrément une réduction de masse de 40% et la charge utile serait multipliée par 2. Et surtout l’électricité serait fournie par des panneaux solaires qui alimenteraient des petits moteurs permettant de garder le satellite sur la bonne orbite. On aurait donc inventé l’énergie permanente et gratuite.
Reparlons donc de cette hydrazine, un produit chimique particuličrement détonnant. On a tous en mémoire les images venue de Kourou lors du plein des réservoirs. Ť Les pompistes ť sont vętus de combinaisons destinées ŕ les protéger en cas d’incendie ou d’explosion, autant dire que ce plein est une manœuvre ŕ haut risque. Mais il faut savoir que les gros satellites géostationnaires ont pu remplir leurs missions grâce ŕ cette fameuse hydrazine. Par exemple sur Spot 5, le mode de propulsion est un moteur ŕ hydrazine qui permet des manœuvres lourdes de dépointage, notamment de désorbitation en fin de vie. La Ť case ŕ équipements ť d’Ariane 5 est le centre de contrôle, de guidage du lanceur et de pilotage du lanceur. Elle orchestre l’ensemble des contrôles et des commandes de vol, les ordres de pilotages étant donnés par les calculateurs de bord en fonction des informations fournies par les centrales de guidage. L’architecture du systčme de contrôle d’altitude comprend la encore deux réservoirs en titane contenant chacun 38 litres d’hydrazine ainsi que de petits propulseurs qui assurent les corrections d’altitudes.
Nous sommes incontestablement entrés dans l’čre du post-hydrazine d’autant plus que la propulsion électrique des satellites vient d’ętre inscrite dans la liste des 34 projets retenus par le gouvernement comme technologie d’avenir. Le CNES, le centre national d’études spatiales, vient d’ętre nommé chef du projet car la France est en avance dans le domaine. La SNECMA par exemple fut la pionničre de la propulsion électrique en Europe, ses premiers travaux remontent aux années 60. On lui doit en 1993 les moteurs au plasma qui équipent actuellement de nombreux satellites de télécommunication (INTELSAT et IMMARSAT notamment). Cette technologie offre des avantages incontestables : les moteurs plasmiques éjectent du xénon avec de l’énergie électrique fournie par des panneaux solaires. Ces moteurs sont beaucoup plus efficaces que la propulsion chimique traditionnelle, ils consomment 5 ŕ 6 fois moins d’Ergol pour une mission donnée.
Avec le tout électrique, on changerait d’époque. Avec l’énergie solaire et donc totalement verte, on peut envisager des satellites ŕ la durée de vie allongée puisqu’aucun d’entre eux ne risquerait la panne sčche ŕ cause du manque de carburant dans les réservoirs. Et puis surtout seul du matériel utile ŕ la mission sera envoyé dans l’espace puisque la servitude du carburant est supprimée. Nous sommes aussi rassurés par le fait que les panneaux solaires fonctionnent trčs bien dans l’espace. Les Russes n’avaient-ils pas un moment dans l’idée d’installer des mini-moteurs fonctionnant ŕ l’énergie nucléaire…
Vive donc la fée électricité décidément en vogue ! Elle fait son entrée dans l’aéronautique avec les freins électriques qui vont équiper les avions de ligne, lŕ aussi on gagne en poids et en efficacité. Et l’automobile n’est pas en reste : les petites cylindrées sont maintenant équipées de direction assistée électrique. Merci donc ŕ l’hydrasyne et ŕ l’hydraulique pour leur rôle historique dans notre développement technologique. Et bienvenue ŕ l’électricité, une vieille énergie qui n’a pas fini de nous étonner.
Gérard Jouany - Aeromorning