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La propulsion électrique des sondes Smart-1 et BepiColombo

Dossier - Espace : l'ère de la propulsion électrique
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Les voitures ne sont pas les seules à miser sur la fée électricité au cours du XXIe siècle. Les satellites de télécommunication et d'exploration spatiale connaissent, eux aussi, une véritable révolution grâce à la propulsion électrique, à découvrir en détail dans notre dossier.

  
DossiersEspace : l'ère de la propulsion électrique
 

Les opérateurs des télécommunications se sont laissé convaincre par l'offre de satellites électriques proposés par Boeing en 2012. Les acteurs du marché de l'exploration spatiale avaient quant à eux déjà franchi le pas de la propulsion électrique en 2003, avec la sonde lunaire européennes Smart-1, aidée par le propulseur plasmique de Snecma appelé PPS®1350, mais aussi avec la sonde BepiColombo dont la mission débutera en 2017-2018.

Cette technologie a ainsi très rapidement intéressé les acteurs du marché de l'exploration spatiale.

Le PPS®1350, premier propulseur plasmique de Snecma

Le premier propulseur plasmique de Snecma, le PPS®1350, a assuré la propulsion principale de la sonde lunaire européenne Smart-1, lancée en 2003 avec seulement 80 kg de gaz xénon. Sa mission s'est achevée en 2006 après un fonctionnement de près de 5.000 heures !

La sonde BepiColombo

La sonde BepiColombo, qui ira sur Mercure à l'horizon 2017-2018, utilisera elle aussi la propulsion électrique. Mais, pour qu'une nouvelle technologie s'impose sur un marché commercial, c'est un ensemble de conditions bien plus large qu'il faut réunir.

La sonde spatiale Smart-1 fonctionnait à l'aide de la propulsion électrique. © Cnes

Une faible poussée mais une réduction du poids du carburant

Jusqu'en 2012, les opérateurs de télécommunication étaient quant à eux plutôt réticents à utiliser la propulsion électrique. La puissance électrique disponible à bord d'un satellite étant limitée, les propulseurs génèrent une poussée faible. Dans ces conditions, il faut compter trois à six mois pour atteindre l'orbite géostationnaire, contre une dizaine de jours avec la propulsion chimique.

Si les opérateurs télécoms se sont finalement laissé convaincre, c'est que Boeing ou d'autres maîtres d'œuvre aujourd'hui leur ont présenté un business plan très pertinent. L'équation économique est attractive. Pour un satellite de 6 tonnes comprenant 3 tonnes de charge utile et 3 tonnes de propulsion chimique, la propulsion électrique représente un gain de 2 tonnes.

Le calcul est simple : à 20.000 euros par kilogramme de coût de lancement, l'économie s'élève à 40 millions ! Même si le gain est plus complexe à calculer, car les opérateurs doivent tenir compte de la durée de la mise à poste plus longue, soit un manque à gagner au départ.