Quand on parle de propulsion spatiale, on pense souvent aux fusées qui décollent de la Terre avec leurs flammes spectaculaires. Mais ce n’est pas de ça qu’il s’agit ici.
La fusée, c’est le taxi. Le satellite, c’est le passager. Le taxi dépose le passager en orbite. Le satellite, doit se débrouiller seul — parfois pendant 15 ou 20 ans.
Pour se déplacer en orbite, éviter les débris spatiaux, rester à la bonne altitude, rejoindre sa position définitive, le satellite a besoin de ses propres petits moteurs. Ce sont ces moteurs – discrets, miniaturisés, mais absolument essentiels – qu’on appelle les systèmes de propulsion satellitaire. C’est exactement ce qu’Oterrix développe.
Fabrication
du satellite
Pas de tir, satellite sur lanceur
Séparation
satellite/lanceur
Allumage
moteurs satellite
Manoeuvre vers
orbite opérationnelle
Manoeuvre de maintien
sur son orbite
Manoeuvre
évitement débris
Désorbitation
en fin de vie
Désintégration
dans l'atmosphère
La propulsion électrique utilise l’énergie des panneaux solaires du satellite pour ioniser un gaz noble — généralement du xénon — et l’accélérer à très grande vitesse pour générer une poussée. Le principe repose sur la création d’un plasma : les atomes de gaz sont chargés électriquement puis éjectés par un champ magnétique.
Les poussées générées sont très faibles — de l’ordre du millinewton — mais la consommation d’ergol est extrêmement réduite. C’est l’idéale pour les manœuvres lentes et continues : maintien en orbite, correction de trajectoire progressive, ou missions de longue durée. En revanche, la propulsion électrique ne peut pas effectuer de manœuvres rapides ni propulser des satellites de grande masse. Elle est donc principalement utilisée sur les petits et moyens satellites en orbite basse ou géostationnaire.
La propulsion chimique fonctionne comme un mini moteur-fusée : un carburant — appelé ergol — est brûlé dans une chambre de combustion pour générer des gaz chauds éjectés à grande vitesse, produisant une poussée puissante et immédiate. C’est la technologie de référence pour les manœuvres rapides et précises, les transferts orbitaux, et les satellites de masse importante.
Les moteurs les plus courants génèrent 1 N, 10 N ou 400 N de poussée. Les ergols historiquement utilisés sont l’hydrazine et MON/MMH, offrent des performances éprouvées et un écosystème de fournisseurs bien en place. Cependant, ces ergols sont toxiques et cancérigènes. Leur manipulation au sol exige des infrastructures lourdes, des équipements de protection spécialisés et des procédures très contraignantes — générant des coûts importants tout au long de la vie du satellite
C’est exactement sur ce segment qu’Oterrix intervient — en proposant une alternative verte, performante et souveraine à ces technologies vieilles de 60 ans.
1.
L’écologie dans le spatial n’a jamais été regardée de près.
2.
Le domaine de la propulsion chimique n’a pas vu de rupture technologique depuis les années 1980.
3.
Les coûts ne sont pas alignés sur les besoins du marché.
4.
Il y a un manque d’acteurs en France, en Europe.
Les systèmes de propulsion pour satellites, datent des années 1960 – 1980, utilisent des ergols (carburants) liquides (hydrazine (N2H4), MMH (MonoMethylHydrazine, (H3C)HN-NH2), UDMH (Unsymmetrical DiMethylHydrazine, H2N-N(CH3)2), ….)) toxiques et cancérigènes pour la faune, la flore et les Êtres Humains. Ces ergols posent des problèmes de sécurité lors des manipulations au sol (risque d’inhalation), des risques de pollution des terres et océans en cas d’explosion d’une fusée au lancement ou pendant la phase de retour sur terre d’un satellite. Ils sont difficiles à certifier, coûtent très cher à fabriquer et à adapter. Ils demandent des délais d’approvisionnement très long. Cela limite la compétitivité des acteurs européens et freine la transition vers la décarbonisation de l’industrie spatial.
Les orbites terrestres semblaient inépuisables. Les explosions de fusées au lancement, rejetant des gaz polluants dans l’atmosphère, n’ont jamais dérangé. L’environnement dans le domaine spatial devient une préoccupation croissante. Sous l’impulsion, notamment de l’ESA, de l’Union Européenne, des agences nationales, des travaux de grandes ampleurs sont initiés afin de faire prendre conscience aux différents acteurs des problématiques. Il s’agit de : la pollution de l’espace avec de trop nombreux débris qui saturent certaines orbites et qui augmentent le risque de collisions, l’utilisation de matériaux et d’ergols polluants qui posent problème au Sol.
Ainsi, l’Union Européenne a, ces dernières années, adopté une réglementation nommée REACH (Registration,Evaluation, Authorisation and Restriction of Chemicals) afin de mieux protéger la santé humaine et l’environnement contre les risques liés aux substances chimiques. L’hydrazine, ergol historique des systèmes de propulsion chimique, est identifiée depuis quelques années pour être ajouté à la liste REACH, cependant faute de solution sur le marché, ce produit peut toujours être utilisé.
avec,
(*ISP (specific impulse): Value used to measure engine efficiency; it indicates the duration for which one kilogram of propellant produces the thrust required to lift a one-kilogram mass in Earth’s gravitational field; higher the value is better the consumption is).
avec,
(*ISP (specific impulse): Value used to measure engine efficiency; it indicates the duration for which one kilogram of propellant produces the thrust required to lift a one-kilogram mass in Earth’s gravitational field; higher the value is better the consumption is).
