Un nouveau moteur de propulsion électrique pour engin spatial testé pour la première fois en orbite

Pour les satellites en orbite autour de la Terre, l’utilisation de l’électricité pour ioniser et propulser les particules de xénon les amène à aller où vous le souhaitez. Alors que les atomes de xénon s’ionisent facilement et sont suffisamment lourds pour générer une poussée, le gaz est rare et cher, sans parler de la difficulté à stocker.

Grâce aux nouvelles recherches, nous pourrions bientôt avoir un remplaçant. Entre dans iode.

La société de technologie spatiale a maintenant effectué une opération complète en orbite d’un satellite alimenté à l’iode Croyez-moiLa technologie promet de conduire à des systèmes de propulsion par satellite toujours plus efficaces et abordables.

Le système de propulsion électrique libère de l’iode dans une chambre à vide. (Croyez-moi)

« L’iode est beaucoup plus abondant et moins cher que le xénon, et il a l’avantage supplémentaire de pouvoir être stocké non compressé sous forme solide », explique Dmytro Rafalskyi, directeur de la technologie et co-fondateur de ThrustMe.

Alors que les précédents tests au sol de moteurs de propulsion à l’iode étaient prometteurs, leur fonctionnement dans l’espace est le signe le plus clair à ce jour que cela pourrait être l’avenir des petits engins spatiaux – et que notre exploration spatiale peut se poursuivre dans la pratique.

L’équipe a utilisé de l’iode pour propulser le CubeSat de 20 kg (44 lb) avec un moteur appelé NPT30-I2, qui a été lancé le 6 novembre 2020. Les manœuvres ont été effectuées avec succès et il a été démontré que l’iode atteignait une efficacité d’ionisation supérieure à celle du xénon. bien. .

Outre les avantages dont nous avons déjà parlé, les systèmes à base d’iode peuvent également être construits sous des formes beaucoup plus petites et plus simples que les satellites d’aujourd’hui : contrairement au xénon et à d’autres carburants, l’iode peut être stocké à bord sous sa forme solide avant d’être converti en gaz, il n’y a donc pas besoin de réservoirs.Énorme gaz à haute pression.

« La présentation réussie du NPT30-I2 signifie que nous pouvons passer à la prochaine étape du développement de la propulsion à l’iode », a déclaré Rafalsky.

« Parallèlement à nos tests dans l’espace, nous avons développé de nouvelles solutions qui permettent d’augmenter les performances et avons lancé une vaste campagne de tests d’endurance sur Terre pour repousser encore plus loin les limites de cette nouvelle technologie. »

Conception d’entraînement à l’iode. (Ravalsky et al., Nature, 2021)

Des dizaines de milliers de satellites devraient être lancés en orbite au cours de la prochaine décennie. Il est donc essentiel de trouver des moyens de les rendre aussi efficaces et abordables que possible si nous voulons continuer à explorer et à analyser la Terre et l’univers qui nous entoure.

L’utilisation de l’iode pour rendre les satellites plus chers, plus efficaces et plus compacts présente de multiples avantages potentiels dans la façon dont les constellations de satellites peuvent être déployées et entraînées pour s’éviter et s’en débarrasser lorsqu’elles atteignent la fin de leur vie utile.

Des défis subsistent : l’iode est hautement corrosif, ce qui signifie que la céramique est nécessaire pour protéger les pièces des satellites, et pour le moment, les moteurs à l’iode ne sont pas aussi réactifs que leurs homologues au xénon. Cependant, c’est un grand pas en avant pour la technologie.

« La publication de ces découvertes historiques est importante non seulement pour ThrustMe, mais aussi pour l’industrie spatiale en général », déclare Ane Aanesland, PDG et co-fondateur de ThrustMe.

« L’examen de nos résultats et leur mise à disposition publique renforcent la confiance de la communauté et contribuent à créer une norme au sein de l’industrie. »

La recherche a été publiée dans tempérer la nature.