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Posté par Redbran le Mardi 28/02/2017 à 12:00
Une nouvelle technologie de propulsion électrique pour satellite
Lancement du projet H2020 "MINOTOR"

L'ONERA développe depuis plusieurs années une technologie de propulsion électrique pour satellite – ECRA – dont les performances sont très prometteuses. Avec le projet MINOTOR et ses partenaires, l'ONERA veut rapprocher ECRA de la validation scientifique (Un scientifique est une personne qui se consacre à l'étude d'une science ou des sciences et qui se consacre à l'étude d'un domaine avec la rigueur et les méthodes scientifiques.) et industrielle.

Le projet (Un projet est un engagement irréversible de résultat incertain, non reproductible a priori à l’identique, nécessitant le concours et l’intégration d’une grande...) H2020 MINOTOR (Magnetic NOzzle thruster with elecTron cyclOtron (Le cyclotron est un type d’accélérateur circulaire inventé par Ernest Orlando Lawrence en 1931. Dans un cyclotron, les particules placées dans un champ magnétique suivent une...) Resonance), coordonné par l'ONERA, a été sélectionné par l'Union européenne lors d'un appel à projets sur les technologies émergentes de propulsion électrique ( Propulsion électrique (spatial) Propulsion électrique des navires ).

Le projet vise, en 3 ans, à développer jusqu'à un TRL* 4 à 5 une nouvelle technologie (Le mot technologie possède deux acceptions de fait :) de propulsion (La propulsion est le principe qui permet à un corps de se mouvoir dans son espace environnant. Elle fait appel à un propulseur qui transforme en force motrice l'énergie fournie par le milieu...) électrique pour les satellites, nommée ECRA, pour Electron Cyclotron Resonance Accelerator.


Démonstrateur du propulseur ECRA en fonctionnement sur les bancs de caractérisation de l'ONERA à Palaiseau. © ONERA
ECRA est un propulseur électrique à tuyère (Une tuyère ou tuyère propulsive, dans le domaine de l'astronautique, est un conduit (appelé aussi divergent) de section conique (fusées de feu d'artifice) ou oblongue...) magnétique qui induit (L'induit est un organe généralement électromagnétique utilisé en électrotechnique chargé de recevoir l'induction de l'inducteur et de la transformer en électricité...) une poussée (En aérodynamique, la poussée est la force exercée par le déplacement de l'air brassé par un moteur, dans le sens inverse de l'avancement.) par l'accélération (L'accélération désigne couramment une augmentation de la vitesse ; en physique, plus précisément en cinématique, l'accélération est une grandeur...) d'un faisceau énergétique de plasma ( En physique, le plasma décrit un état de la matière constitué de particules chargées (d'ions et d'électrons). Le plasma quark-gluon est un plasma qui constituerait les grandes étoiles...) neutre – où les charges positives des ions sont équilibrées par les électrons –, permettant ainsi de se passer (Le genre Passer a été créé par le zoologiste français Mathurin Jacques Brisson (1723-1806) en 1760.) de neutraliseur. Ses avantages en termes de coût système et de fiabilité (Un système est fiable lorsque la probabilité de remplir sa mission sur une durée donnée correspond à celle spécifiée dans le cahier des charges.) sont très significatifs par rapport aux technologies existantes, et seront plus précisément quantifiés dans MINOTOR par les partenaires industriels du projet.

Cependant, malgré son apparente simplicité, cette technologie de rupture (Une technologie de rupture est une innovation technologique qui porte sur un produit ou un service et qui finit par remplacer une technologie dominante sur un marché. Cette disparition de la technologie...) repose sur des phénomènes physiques particulièrement complexes qui ne sont pas encore complètement (Le complètement ou complètement automatique, ou encore par anglicisme complétion ou autocomplétion, est une fonctionnalité informatique permettant à...) maîtrisés, ce qui a été un frein (Un frein est un système permettant de ralentir, voire d'immobiliser, les pièces en mouvement d'une machine ou un véhicule en cours de déplacement.) à son développement. Un effort particulier a donc été placé dans Minotor sur la compréhension et la modélisation de la physique (La physique (du grec φυσις, la nature) est étymologiquement la « science de la nature ». Dans un sens général et ancien, la...) en jeu, ainsi que sur les tests expérimentaux de développement.

La propulsion électrique est devenue récemment un enjeu majeur pour les satellites car elle permet, du fait de sa faible consommation en carburant (Un carburant est un combustible qui alimente un moteur thermique. Celui-ci transforme l'énergie chimique du carburant en énergie mécanique.), d'économiser jusqu'à 40% de la masse (Le terme masse est utilisé pour désigner deux grandeurs attachées à un corps : l'une quantifie l'inertie du corps (la masse inerte) et l'autre la...) d'un satellite géostationnaire (Un satellite géostationnaire est un satellite artificiel qui se trouve sur une orbite géostationnaire.) – cas d'un satellite (Satellite peut faire référence à :) "tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) électrique". La technologie ECRA du projet Minotor pourrait permettre une réduction significative des coûts et une augmentation des performances des propulseurs électriques, permettant ainsi à l'Europe (L’Europe est une région terrestre qui peut être considérée comme un continent à part entière, mais aussi comme l’extrémité occidentale du continent...) de consolider son leadership dans ce domaine.

Le consortium de Minotor est composé de 7 entités: ONERA (FR), Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa transmission (études supérieures). Aux États-Unis, au moment où...) Carlos III de Madrid (Madrid est la capitale de l'Espagne. Ville la plus vaste et la plus peuplée du pays, c'est le chef-lieu de la Communauté autonome de Madrid qui appartient à la province de Madrid....) (ES), Thales (Thalès de Milet appelé communément Thalès (en grec ancien Θαλής / Thalês), était un philosophe présocratique ionien né à Milet...) Microelectronics (FR), Université de Giessen (DE),Thales Alenia Space (Thales Alenia Space est une coentreprise franco-italienne, née le 10 avril 2007 par l'apport à Thales des activités spatiales d'Alcatel-Lucent détenues dans Alcatel Alenia Space. Elle...) Belgium (BE), Safran Aircraft Engines (FR), LUP (FR)
La réunion de démarrage (kick-off meeting) s'est déroulée avec succès le 17 janvier 2017.

Note:
*TRL Technology Readiness Level, échelle de 1 à 9 caractérisant la maturité technologique d'un concept, d'un produit.


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Source: ONERA