Une première mondiale: un satellite propulsé à l'iode

Publié par Adrien le 16/11/2020 à 09:00
Source: CNRS INSIS
Issue d'un laboratoire commun entre le CNRS et l'Ecole polytechnique, la compagnie ThrustMe a conçu le premier moteur électrique pour des petits satellites qui utilise de l'iode. Alors que le prototype vient d'être mis en orbite, la fondatrice et CEO de ThrustMe, Ane Aanesland, nous explique les enjeux.


Ane Aanesland et Dmytro Rafalskyi, les deux fondateurs de ThrustMe, avec deux modèles de systèmes à propulsions qu'ils ont développés et commercialisent. © Frédérique PLAS / THRUSTME / CNRS Photothèque

Le satellite qui utilise vos technologies vient tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou...) juste d'être envoyé dans l'espace depuis Taiyuan en Chine à 4h20 (heure française) cette nuit. Comment vous sentez-vous ?

Ane Aanesland: Je suis très heureuse et extrêmement fière et impressionnée par le travail de mon équipe ! C'est l'aboutissement de plusieurs années de travail. J'ai fondé ThrustMe en 2017 avec Dmytro Rafalskyi mais ces résultats sont le fruit (En botanique, le fruit est l'organe végétal protégeant la graine....) de travaux effectués au Laboratoire de physique des plasmas (La physique des plasmas est la branche de la physique qui étudie les propriétés, la...) dès 2009. Une recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue...) d'ailleurs très fondamentale (En musique, le mot fondamentale peut renvoyer à plusieurs sens.) sur les propriétés de l'iode (L'iode est un élément chimique de la famille des halogènes, de symbole I et de...) qui se transforme donc en application innovante.

Réussir à lancer ce satellite (Satellite peut faire référence à :) pendant la période compliquée que nous connaissons a été un vrai challenge, sachant que nous avons travaillé pour ce lancement avec SpaceTy, une des principales compagnies aérospatiales commerciales en Chine. Nous avons dû développer, tester et livrer notre moteur (Un moteur est un dispositif transformant une énergie non-mécanique (éolienne, chimique,...) pendant la période où les voyages étaient limités. Pour faire passer (Le genre Passer a été créé par le zoologiste français Mathurin Jacques...) les instructions d'intégration du moteur (Un moteur (du latin mōtor : « celui qui remue ») est un dispositif...) dans le satellite, que nous transmettons habituellement en allant sur place, nous avons même inventé un nouveau système de vidéos (La vidéo regroupe l'ensemble des techniques, technologie, permettant l'enregistrement ainsi que la...) explicatives. Heureusement, nous avons une équipe dévouée et talentueuse, composée d'une vingtaine de personnes avec 16 nationalités différentes ! C'est que nous sommes sur le point (Graphie) de changer la donne avec cette nouvelle technologie (Le mot technologie possède deux acceptions de fait :) de système de propulsion spatiale (Cet article présente le concept de propulsion spatiale, c'est-à-dire tout système permettant de...) électrique à l'iode.

Pourquoi utiliser de l'iode pour propulser un satellite ?

A.A.: ThrustMe conçoit différents moteurs pour des satellites de petite taille. Ces petits satellites sont souvent déployés en constellation (Une constellation est un ensemble d'étoiles dont les projections sur la voûte...), c'est-à-dire en groupe coordonné avec des satellites placés sur des orbites synchronisées, ce qui leur permet une couverture du globe terrestre plus complète. Cela est utile pour diverses missions, comme le suivi de précision des cultures agricoles ou la fourniture d'accès Internet (Internet est le réseau informatique mondial qui rend accessibles au public des services...) à haut débit (Le terme de haut débit (ou large bande par traduction littérale de l'expression anglosaxonne...). Comme tous les satellites lancés en même temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le...) doivent ensuite rejoindre leur propre orbite (En mécanique céleste, une orbite est la trajectoire que dessine dans l'espace un corps...), la propulsion (La propulsion est le principe qui permet à un corps de se mouvoir dans son espace environnant....) embarquée devient un élément clé du spatial.

Pour être embarqués sur de tels satellites, nos moteurs doivent être miniatures et peu coûteux, économiquement et en termes environnementaux. Mais ils doivent aussi être très performants, pour assurer le déploiement initial de la constellation, des changements de trajectoires, l'évitement d'éventuels débris spatiaux ou d'autres satellites, et bien sûr la fin de vie (La vie est le nom donné :).

L'iode a plusieurs avantages pour atteindre ces objectifs. Il est stocké sous forme solide, contrairement à l'habituel xénon (Le xénon est un élément chimique, de symbole Xe et de numéro atomique 54. Le...) qui, en plus d'être rare donc coûteux, nécessite des réservoirs à haute pression (La pression est une notion physique fondamentale. On peut la voir comme une force rapportée...) complexes et sensibles. Cela rend le système de propulsion plus sûr et facilite son intégration dans un satellite et les tests associés. Plus dense et facile à stocker, l'iode permet des systèmes plus petits. Il est aussi peu onéreux. L'iode pourra ainsi répondre à la demande croissante due au développement des constellations de satellites. C'est pourquoi le domaine est en pleine expansion. La Nasa (La National Aeronautics and Space Administration (« Administration nationale de...) travaille également sur cette technologie prometteuse, mais a rencontré des difficultés techniques que, pour le moment, nous seuls avons réussi à dépasser.


Une partie de l'équipe de ThrustMe avec le système de propulsion NPT30 prêt à être envoyé en Chine. © ThrustMe

Pourquoi avoir choisi la chinoise SpaceTy pour lancer ce premier satellite propulsé à l'iode ?

A.A.: Le marché pour la propulsion spatiale est aujourd'hui à 40 % en Chine, suivie par les États-Unis et, en plus faible proportion, l'Europe (L’Europe est une région terrestre qui peut être considérée comme un...). Il est donc important pour nous d'être présents dans tous ces pays (Pays vient du latin pagus qui désignait une subdivision territoriale et tribale d'étendue...). Nous collaborons avec les États-Unis sur d'autres systèmes. Nous avons signé en septembre notre premier contrat avec l'Agence spatiale européenne (L’Agence spatiale européenne (ASE) (en anglais European Space Agency : ESA) est...) (ESA), justement pour le développement de moteurs à iode solide, et avons reçu un fort soutien de l'agence française, le Centre National d'Études Spatiales (CNES). SpaceTy est notre première collaboration avec une entreprise commerciale chinoise. Elle développe et opère notamment des satellites de démonstration (En mathématiques, une démonstration permet d'établir une proposition à partir...) scientifique (Un scientifique est une personne qui se consacre à l'étude d'une science ou des sciences et qui...) et technologique.

Nous avons déjà collaboré avec eux l'an dernier pour tester des technologies cruciales pour le stockage et l'utilisation d'iode sur leur satellite Xiaoxiang 1(08), en utilisant notre moteur à gaz (Un gaz est un ensemble d'atomes ou de molécules très faiblement liés et...) froid (Le froid est la sensation contraire du chaud, associé aux températures basses.). Cette fois, nous allons effectuer des tests complets du système de propulsion électrique ( Propulsion électrique (spatial) Propulsion électrique des navires ), y compris des manoeuvres orbitales, pendant plusieurs mois (Le mois (Du lat. mensis «mois», et anciennement au plur. «menstrues») est une période de temps...). Une véritable démonstration en orbite est une étape clé pour la commercialisation de notre moteur. D'ailleurs, SpaceTy a d'ores (ORES, l'Opérateur des Réseaux Gaz & Électricité est le l'opérateur des...) et déjà commandé plusieurs de nos moteurs pour leur prochaine constellation "Synthetic Aperture Radar (Le radar est un système qui utilise les ondes radio pour détecter et déterminer la...)" qui permettra de créer des reconstruction 2D et 3D de paysages et de villes grâce à un radar.
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