Un nouveau système de propulsion pour satellites miniatures promet rapidité et efficacité énergétique
Des ingénieurs du MIT testent un système de propulsion novateur qui allie la puissance des propulseurs chimiques conventionnels à la précision et à l’efficacité énergétique des propulseurs électriques. Ce système pourrait permettre la conception de satellites miniatures plus agiles et flexibles, capables d’effectuer à la fois des manœuvres rapides et puissantes ainsi que des ajustements lents et précis, selon les besoins de la mission.
Le cœur de ce nouveau système repose sur un propulseur spécial capable d’alimenter à la fois des propulseurs chimiques et électriques, qui nécessitaient traditionnellement des sources de carburant séparées et encombrantes. Amelia Bruno, ancienne postdoctorante au département d’aéronautique et d’astronautique du MIT, déclare : « Si vous pouvez avoir une propulsion chimique et électrique dans un petit package, c’est le meilleur des deux mondes. Cela ouvre la voie à des satellites miniatures pour réaliser encore plus de sciences, d’observations et de missions intéressantes, le tout sur une plateforme plus petite et moins chère. »
Bruno est l’auteure principale d’une étude publiée dans le Journal of Propulsion and Power, qui démontre qu’un type de « monopropellant vert », initialement développé par l’US Air Force pour la propulsion chimique dans l’espace, peut également alimenter efficacement de petits propulseurs « electrospray ». Ces derniers, de la taille d’une pièce de dix centimes, utilisent des champs électriques pour charger les particules d’un propulseur liquide, qui sont ensuite projetées dans l’espace sous forme de spray générant une poussée.
Les propulseurs electrospray sont extrêmement efficaces en termes de carburant et peuvent effectuer des manœuvres lentes et précises, comme faire avancer un petit vaisseau spatial progressivement au cours d’un long voyage interplanétaire. En revanche, les propulseurs chimiques nécessitent un approvisionnement en carburant important pour réaliser des poussées rapides et brèves.
L’équipe du MIT collabore avec la NASA pour lancer la mission Green Propulsion Dual Mode, qui sera un CubeSat de la taille d’une mallette, équipé d’un propulseur chimique et de quatre propulseurs electrospray, tous alimentés par un réservoir de carburant unique. Cette mission sera la première à tester un système de propulsion combiné pour les petits vaisseaux spatiaux. Si elle réussit, elle pourrait ouvrir la voie à l’exploration de satellites miniatures au-delà de l’orbite terrestre.
« Nous pourrions envoyer des CubeSats vers Mars ou la ceinture d’astéroïdes, où ils pourraient effectuer le voyage lentement en utilisant des propulseurs electrospray », explique Paulo Lozano, professeur d’aéronautique et d’astronautique au MIT et co-auteur de l’étude. « Ensuite, vous pourriez utiliser vos propulseurs chimiques pour vous déplacer rapidement vers des caractéristiques intéressantes. Vous pourriez avoir beaucoup plus de flexibilité pour faire beaucoup plus de choses. »
Cette recherche est soutenue en partie par la NASA.
Source : MIT News
