Un satellite propulsé à l’iode grâce à une technologie française !

 

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Le 6 novembre dernier, la start-up française ThrustMe a réalisé une première mondiale en envoyant dans l’espace son premier moteur électrique pour mini-satellites.
Le lancement a eu lieu depuis Taiyuan, en Chine, avec le concours de la compagnie aérospatiale chinoise SpaceTy.

Une mise en orbite réussie de ce prototype utilisant une propulsion à l’iode, qui marque un tournant dans le développement de nouvelles solutions de propulsions dédiées aux nanosatellites.

Retour sur cette technologie innovante dans notre article de la semaine.

 

 

Une innovation et une première mondiale

Issue du CNRS et de Polytechnique, la start-up française ThrustMe révolutionne les moteurs pour nanosatellites. Habituellement, les moteurs utilisés fonctionnent au xénon, combiné à l’électricité, un système hybride qui a remplacé au fur et à mesure la propulsion chimique initiale.

Ici, le prototype du moteur développé par ThrustMe fonctionne à l’iode, un élément qui s’avère être plus abondant et donc par conséquent moins coûteux que le xénon.
Il a aussi l’avantage de pouvoir être stocké sous forme solide, alors que le xénon nécessite d’être stocké dans “des réservoirs à haute pression complexes et sensibles” explique la fondatrice de la start-up et scientifique Ane Aaneslan, interrogée par le CNRS.

D’après Ane Aaneslan, le stockage de l’iode sous forme solide possède également un autre bénéfice : il permet de créer des systèmes de propulsions moins sensibles, plus sûrs et de taille plus réduite, qui s’intègrent parfaitement dans un satellite.
Le moteur développé ici par la start-up est nettement plus compact qu’un modèle standard, puisqu’il peut tenir dans une main.

En 2019, Ane Aaneslan recevait d’ailleurs la médaille de l’innovation du CNRS pour le développement de son système ingénieux.

 

 

Un marché en pleine explosion

Une partie de l’équipe de ThrustMe avec le système de propulsion NPT30 prêt à être envoyé en Chine. © ThrustMe

 

Le marché actuel des nanosatellites est en pleine progression.
De nombreux projets de constellations s’intéressent de près aux opportunités qu’offrent les nanosatellites, comme c’est le cas par exemple pour le projet Starlink de SpaceX, ou encore le projet OneWeb, qui visent tous deux à mettre en orbite plusieurs milliers de mini-satellites afin d’offrir une connexion internet stable partout sur la planète.

La particularité de ces constellations réside donc dans la taille des satellites utilisés et à leur spécificité. En effet, du fait de leur plus petite taille, ces nanosatellites ne peuvent pas être équipés comme des satellites standards, notamment en ce qui concerne les moteurs.
Les moteurs chimiques classiquement utilisés sont trop lourds et trop coûteux, et ces satellites nécessitent donc de trouver des alternatives.

La propulsion est donc un enjeu clé de la réussite de ces engins, puisque sans elle, les nanosatellites se retrouveraient hors de leur orbite et finiraient par se consumer dans l’atmosphère.
Grâce au système développé par la compagnie ThrustMe, qui allie à la fois l’iode et l’électricité, la propulsion des nanosatellites pourrait gagner en efficacité et devenir bien plus abordable en termes de coût.

Pour tester son moteur, la start-up a choisi le lanceur chinois de la compagnie chinoise SpaceTy, qui intervient notamment sur des satellites de démonstration scientifique et technologique.
Sur le marché de la propulsion spatiale, la Chine détient en effet actuellement 40% des parts de marché, suivie par les Etats-Unis, puis à plus petite échelle par l’Europe.

 

 

Des constellations de satellites pour le futur

Ane Aanesland et Dmytro Rafalskyi, les deux fondateurs de ThrustMe, avec deux modèles de systèmes à propulsions qu’ils ont développés et commercialisent. © Frédérique PLAS / ThrustMe / CNRS Photothèque

 

Au-delà de ce premier lancement réussi, qui a subi quelques contretemps dûs à la pandémie mondiale de Covid-19, l’objectif de la start-up est d’utiliser cet essai comme point de départ à la réalisation “des tests complets du système de propulsion électrique, y compris des manœuvres orbitales, pendant plusieurs mois”, précise Ane Aaneslan.

Ces tests permettront de développer au mieux le moteur utilisé ici, pour le commercialiser dans un avenir proche.

La start-up espère en effet utiliser son moteur par la suite pour aider au lancement de plusieurs centaines de mini-satellites et ainsi permettre la mise en place de constellations de satellites pour pouvoir réaliser des projets comme celui de Starlink de SpaceX.

“Ces petits satellites sont souvent déployés en constellation, c’est-à-dire en groupe coordonné avec des satellites placés sur des orbites synchronisées, ce qui leur permet une couverture du globe terrestre plus complète. Cela est utile pour diverses missions, comme le suivi de précision des cultures agricoles ou la fourniture d’accès Internet à haut débit. Comme tous les satellites lancés en même temps doivent ensuite rejoindre leur propre orbite, la propulsion embarquée devient un élément clé du spatial”, a indiqué Ane Aaneslan.

En septembre, la start-up signait son premier contrat avec l’Agence Spatiale Européenne (ESA) dans le but de développer de nouveaux systèmes de propulsion, avec le soutien de l’agence française, le Centre Nationale d’Etudes Spatiales (CNES), mais aussi de la Commission Européenne.

Avec ces tests et ce premier contrat, la start-up pourrait atteindre son objectif : installer des satellites de petite taille sur des constellations entières.

 

Avec cette innovation, ThrustMe a prouvé sa capacité à s’adapter aux nanosatellites et aux besoins actuels du marché.
La start-up ne compte pas s’arrêter en si bon chemin. En 2017, la société levait deux millions d’euros de fonds privés et publics pour mener à bien ses projets, un investissement payant aujourd’hui grâce à cette première mondiale.
La start-up va désormais pouvoir accélérer le mouvement en se concentrant sur l’avenir avec la multiplication des projets de constellations de nanosatellites.

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