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Le blog emploi de l'ESTACA

SPACE PROPULSION 2012 - Part 1

8 Mars 2013, 15:17pm

Publié par Patricia VAUX

 

Par J.L. Cullerier, S. Henry, C. Perut, D. Valentian | 08.09.2012

 

La troisième édition de SPACE PROPULSION  avait pour objectif de faire le point sur l’état de l’art dans les domaines de la propulsion pour les lanceurs, les satellites et les véhicules d’exploration spatiale sous les aspects scientifiques, technologiques et programmatiques.

La conférence a accueilli à Bordeaux du 7 au 10 mai 2012 près de 500 participants venant de 28 pays différents avec les plus hauts représentants de l’ESA, du CNES, de 3AF, de l’IAF, de la NASA, du DLR, d’UK Space Agency, de la JAXA  et de l’Italian Space Agency, ainsi que des industriels Européens, Américains, et Asiatiques majeurs.

Trois thèmes ont en particulier été abordés[1] :

  1. La propulsion électrique : qui après plus de quarante ans de travaux semble émerger dans les applications « satellites » où elle peut concurrencer la propulsion chimique. Dominique VALENTIAN expert de SAFRAN Snecma  a écrit la synthèse correspondante.
  2. La propulsion hybride : pour laquelle de nouvelles  solutions se font jour. Stéphane HENRY  en charge de la Préparation du futur dans l’Unité opérationnelle « Propulsion » de SAFRAN Herakles a rédigé cette synthèse.
  3. La « Green propulsion » : qui ne peut être absente des préoccupations des agences et des industriels. Christian PERUT, Conseiller scientifique « Matériaux » à la Direction Recherche et Technologie de SAFRAN Herakles a réalisé cette synthèse.

1-La propulsion électrique

La propulsion électrique permet de diminuer considérablement la masse d’ergol embarquée à bord d’un satellite (gain d’un facteur 5 au moins). Il faut en contrepartie lui fournir de l’énergie électrique et s’accommoder d’un temps de fonctionnement important (poussée plus faible qu’en propulsion chimique).

La solution commerciale utilisée par les deux maîtres d’œuvre européens sur leurs satellites géostationnaires est la propulsion plasmique (propulseurs SPT 100 (FAKEL / Snecma) ou PPS®1350 (Snecma)).

Boeing a récemment annoncé la création d’une nouvelle famille de satellites « tout électriques » ou le transfert d’orbite est aussi assuré en propulsion électrique.

Présentations des agences spatiales et table ronde du lundi.

Toutes les agences s’intéressent à la propulsion électrique. La NASA finance à la fois des travaux sur la propulsion plasmique et la propulsion ionique Un moteur ionique annulaire, l’AGIE, est en cours de développement (concept breveté par Snecma en...1965). La NASA envisage de réaliser un démonstrateur de module de propulsion électrique de 30 kW (transfert orbital). Elle voit aussi d’un bon œil les travaux de Boeing sur le satellite « tout électrique ». NASA Glenn envisage des niveaux de puissance de 100 kW à 1 MW en propulsion solaire électrique.

L’ESA pense à des niveaux de puissance de 20 -30 kW (par moteur) pour le long terme et 10 kW à plus court terme. Le programme scientifique BEPI COLUMBO (exploration de Mercure) est le plus important utilisant la propulsion électrique.

Les industriels et opérateurs.

Eutelsat s’intéresse au satellite « tout électrique » surtout pour les gros satellites (exemple de KaSat), AEROJET tire profit du sauvetage du satellite AEHF par le moteur plasmique BPT 4500 d’AEROJET. Il s’intéresse aussi au satellite « tout électrique ».

ASTRIUM pense que le marché sera partagé entre « tout électrique » et satellites hybrides (transfert chimique et contrôle orbital en propulsion plasmique).

Thales Alenia Space pense que les opérateurs acceptent maintenant le transfert en propulsion électrique. Il est cependant important de privilégier la poussée dans cette phase au détriment de l’impulsion spécifique (et l’inverse en orbite). Les panneaux solaires de satellite seront dimensionnés pour les besoins en propulsion électrique.

Snecma rappelle sa position d’acteur incontournable en propulsion électrique avec des moteurs de 500 W ; 1,5 ;  2,5 ; 5 et 20 kW.

Thales Ulm a présenté les travaux sur le HEMP dont les essais d’endurance progressent. Le HEMP est un concurrent du PPS®1350 Snecma avec une poussée deux fois plus faible pour une consommation électrique analogue.

Snecma a présenté les travaux sur les améliorations du PPS®1350 (endurance augmentée) sur le PPS NG (moteur de 2,5 kW) et sur un nouveau mécanisme de pointage de moteurs plasmiques plus simples moins chers et permettant d’effectuer le transfert d’orbite pour les satellites « tout électrique ».

ALTA (Italie) travaille en coopération avec Snecma sur le PPS®1350 fonctionnant avec l’azote et l’oxygène (compensation de traînée de satellites en orbite basse).

ALTA a aussi présenté les améliorations du FEEP (propulseur ionique pour le contrôle fin) et, à l’autre extrémité de l’échelle de poussée, sur un propulseur magnéto plasma dynamique de 100 kW (niveau laboratoire).

 

 

[1]    Les grands thèmes européens relatifs à la propulsion à propergol solide, à ergols liquides ainsi que les  programmes de lanceurs (Ariane, Vega,…) et les choix stratégiques qui y sont rattachés ne sont pas abordés dans ce compte rendu. Les agences et les industriels concernés  préparent la conférence des ministres de l’Europe qui doit se réunir à la fin de l’année 2012.

Extrait de la revue 3AF - Suite les 9 et 11 marrs

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Marc 07/04/2017 13:20

Super article !