3. LA PROPULSION DES SYSTÈMES ORBITAUX
La propulsion des satellites et des sondes spatiales mettait en oeuvre jusqu'à présent des systèmes chimiques à monoergol (hydrazine) ou à biliquides stockables ou encore une combinaison des deux.
Le progrès majeur auquel nous assistons aujourd'hui vient de l'utilisation progressive de la propulsion électrique. Si cette dernière n'autorise au niveau actuel de la technologie que des niveaux de poussée relativement faibles, son efficacité par rapport à la propulsion chimique permet un gain de plusieurs centaines de kg sur la masse de fluide propulsif à embarquer.
La propulsion chimique est obtenue par l'éjection de gaz chauds issus d'une combustion à une vitesse comprise entre 2 et 3 km/seconde.
En propulsion électrique, un gaz neutre est ionisé et la force propulsive est obtenue par l'éjection des ions à des vitesses de l'ordre de 20 à 30 km / s.
I. 3.1. LES SATELLITES
Pour les satellites de télécommunication géostationnaires qui utilisent la propulsion chimique, 50 % de leur masse est constituée par les ergols nécessaires à la propulsion.
Avec les satellites lourds d'aujourd'hui, il devient indispensable d'utiliser la propulsion électrique qui va permettre de diminuer la masse de propulsion de plusieurs centaines de kilos, et de gagner soit en coûts de lancement, soit en augmentation de charge utile.
L'un des principaux objectifs du satellite technologique français STENTOR est de valider en orbite cette nouvelle technologie développée et mise en oeuvre par Snecma Moteurs en association avec le Russe Fakel.
Sans attendre son lancement, mais en s'appuyant sur l'expérience acquise lors de ce programme, Alcatel et Astrium ont déjà pu gagner plusieurs contrats de satellites notamment grâce à cet atout.
Cela souligne tout l'intérêt des démonstrateurs, fédérateurs d'effort technologique et vecteur puissant pour des réussites commerciales.
II. 3.2. LES SONDES PLANÉTAIRES
Les sondes planétaires nécessitent des incréments de vitesse bien supérieurs à ceux nécessaires aux satellites en orbite terrestre. L'utilisation de la propulsion électrique devient là aussi très intéressante voire indispensable quand pour certaines missions la propulsion chimique se disqualifie par la trop grande quantité d'ergols nécessaire.
Snecma prépare une première démonstration pour ce type d'application avec la sonde SMART 1 de l'ESA, qui se mettra en orbite de la lune.
Il est prévu que d'autres missions de l'Agence Spatiale Européenne telle que Bepi - Colombo vers la planète Mercure utilisent aussi de la propulsion électrique.