Voyage au cœur de la propulsion plasmique, le moteur du satellite

Que ce soit pour des satellites commerciaux, des missions gouvernementales ou des projets d'exploration spatiale, Safran répond à tous types de besoins en propulsion, de l'orbite terrestre à l'exploration des confins de l'univers. 

Lancés depuis la terre, les satellites pénètrent dans l'immensité du vide spatial, loin de l'attraction terrestre. Pour maintenir leur trajectoire et éviter les collisions avec d'autres objets spatiaux, il est indispensable de pouvoir les contrôler. Pour assurer leur stabilité et leur manœuvrabilité dans cet environnement hostile, les propulseurs à plasma stationnaire (à courant de Hall) de Safran Spacecraft Propulsion entrent en action. Parmi eux, les modèles PPS®1350, PPS®X00 et PPS®5000 se distinguent et assurent la mise à poste et le maintien de position des satellites dans l’espace.

Fruit d'une maîtrise inégalée dans le domaine de la propulsion électrique, ces propulseurs répondent aux exigences les plus strictes en matière de surélévation et maintien en orbite. Le PPS®5000, par exemple, avec sa plage de fonctionnement étendue, s'impose comme le choix privilégié des acteurs majeurs du secteur spatial de l'orbite géostationnaire (GEO, à 36 000 km), tels que Boeing, Airbus Defence & Space et Thales Alenia Space, respectivement pour les plateformes de satellites 702x, Eurostar Neo et Spacebus Neo.

Après plusieurs années de service, les engins spatiaux doivent être désorbités de manière contrôlée pour éviter de se transformer en débris spatiaux. Certaines réglementations imposent comme condition au lancement de justifier cette capacité à se désorbiter . Une tâche assignée aux propulseurs comme le PPS®1350, conçu pour fournir une poussée précise et modulable. En fin de mission, il est utilisé pour ralentir le satellite, lui permettant ainsi de descendre vers des couches de l'atmosphère où il se consumera en entrant en contact avec l'air. 

Il est important de souligner que cette approche proactive de gestion des débris spatiaux est de plus en plus cruciale. En évitant l'accumulation de débris en orbite, nous contribuons à maintenir un environnement spatial propre et fonctionnel pour les futures missions. Depuis son lancement, le PPS®1350 a été choisi pour de nombreuses missions spatiales, telles que le satellite Alphasat et Arcturus. Sa fiabilité et ses performances en font un choix incontournable pour les acteurs de l'industrie spatiale.

Le conflit russo-ukrainien a entraîné une série de sanctions de la part des autorités américaines et européennes. Ces mesures ont eu un impact direct sur le marché des moteurs plasmiques dont le premier fournisseur mondial était russe. En parallèle, une augmentation significative des coûts et une rareté croissante du xénon, précieux gaz propulsif pour les propulseurs plasmiques, pèsent lourdement sur l'économie des missions spatiales.

Face aux défis grandissants du marché, tels que la réduction des coûts, l'augmentation des performances et la minimisation de l'impact environnemental, Safran Spacecraft Propulsion investit continuellement dans la recherche et le développement de nouvelles technologies, notamment à travers son laboratoire COMHET. Des efforts qui visent à répondre aux besoins des acteurs du spatial, en particulier dans le domaine des petits satellites.

L'essor des petits satellites, une tendance forte du New Space ayant donné naissance à la prolifération des satellites sur l'orbite terrestre basse (LEO de 500 à 1200 km d'altitude), est la cible du marché que vise le système EPS X00 (prononcer EPS X 100, anciennement appelé EPS NEO) développé par Safran Spacecraft Propulsion. Son cœur ? Le moteur PPS®X00. Moins de pièces et moins de procédés spéciaux, qui se traduit par une production plus rapide, plus fiable et surtout, plus économique. Un atout majeur pour les petits satellites, souvent fragiles et coûteux à fabriquer.

Le PPS®X00 présente aussi une endurance remarquable, qui lui permet de propulser les satellites pendant des années. Et pour plus de flexibilité, il fonctionne indifféremment au xénon ou au krypton, le krypton étant un gaz bien plus facile à capter (et donc plus économique) au prix d'une performance légèrement moindre, faisant de lui une précieuse alternative au Xenon, plus rare et plus coûteux.

Mais un moteur plasmique (a fortiori électrique) n'est rien sans son électronique de puissance de commande, que l’on appelle aussi PPU (Power Propulsion Unit), conçue et produite par les centres d'excellence (Valence) et de production (Fougères) de Safran Electronics & Defense. Un seul moteur (PPS®X00) et une seule électronique couvrant tous les besoins du New Space : méga constellations de satellites en orbite basse de plus en plus gros (de 400 à 800 kg), services d'inspection et de désorbitation, propulsion des micro-satellites géostationnaires...

Avec tous ces atouts, l’EPS X00 promet de réussir sa mise sur le marché. Il devrait être mis en orbite fin 2024-début 2025 par nos premiers clients et partenaires.