Je rentre de Bari où je participais au congrès MicroPropulsion and CubeSats après avoir passé trois jours à Toulouse dans le cadre du séminaire E×B Plasmas for Space and Industrial Applications organisé par mon collègue J.-P. Boeuf du LAPLACE à Toulouse.
Le congrès MPCS est l’un des congrès les plus exaltants auxquels j’ai participé ces dernières années. J’ai énormément appris, je reviens la tête pleine d’idées et j’ai pu constater les progrès réalisés récemment dans le domaine de la propulsion électrique pour les Cubesats, nanosats et microsatellites. Le niveau de développement technologique des propulseurs à arc sous vide (VAT) et des propulseurs Electrospray m’a particulièrement frappé. Nous avons également eu des présentations passionnantes de nos collègues Autraliens (projet QB50), Japonais (missions HODOYOSHI-4 et PROCYON avec un MIG de 20 W) et Singapouriens (recherches conduites à l’Université de Technologie de Nanyang). J’ai aussi pu rencontrer pour la première fois les chercheurs chinois qui travaillent dans le domaine de la propulsion électrique. La rapidité avec laquelle les équipes chinoises avancent est très impressionnante. De notre côté, nous avons présenté des travaux récents sur nos propulseurs de Hall miniatures (50-100 W) et sur la configuration MS à écrantage magnétique.
Les deux jours passés à Bari sous le soleil d’Italie furent très agréables. Je tiens à remercier les organisateurs du congrès MPCS et bien sûr mon ami Francesco pour les belles visites qu’il a organisé et la délicieuse cuisine italienne qu’il nous a fait découvrir.
Le Xénon est je crois le gaz de prédilection utilisé en propulsion spatiale électrique. Mais il a aussi des propriétés médicinales qui rendent son gaspillage dans le vide spatial par cette propulsion électrique assez intolérable, en effet c’est le meilleur anesthésique chirurgical qui soit !
Ce gaz très peu soluble entraîne un réveil en moins de 3 minutes quelle que soit la durée de l’intervention chirurgicale. Le Xénon a peu d’effet sur la pression artérielle et le débit cardiaque ce qui permet une grande stabilité hémodynamique d’où son intérêt pour la chirurgie de la carotide. En effet, le réveil ultra rapide et la stabilité de la pression artérielle sont deux propriétés recherchées dans ce type d’intervention. Autre caractéristique intéressante, le xénon possède la particularité de ne pas être métabolisé dans l’organisme ce qui permet une utilisation en circuit fermé. Gaz atoxique pour les patients et le personnel, le Xénon est également un gaz écologique ; il ne pollue pas et son utilisation n’a aucune incidence sur l’effet de serre.
Alors un gaz qui est en quantité très limité sur Terre ne devrait-il pas être précieusement conservé pour réaliser des anesthésies de grande qualité pour les générations et les générations d’êtres humains à venir ? Se poser la question c’est soulever un point d’éthique des plus importants : préserver l’intérêt à long terme des générations futures ou gaspiller le plus vite possible des ressources pour faire réaliser à quelques-uns un gros profit immédiat.
Le xénon est en effet le gaz utilisé majoritairement en PE de nos jours (propulseurs de Hall et moteurs ioniques à grilles). Il y a néanmoins beaucoup de travaux sur des ergols alternatifs tels que le krypton, le di-iode, l’eau… Le choix du xénon est le résultat de compromis entre divers facteurs : nature (atome vs molécule), état, méthode de stockage, énergie d’ionisation, masse, toxicité, coût…). Il existe des carburants plus avantageux, tels que le mercure et le radon mais le premier est toxique et le deuxième radioactif.
La propulsion spatiale consomme finalement assez peu de xénon : quelques tonnes par an. Dans le futur, on passera peut être à quelques dizaines de tonnes selon les technologies employées et les besoins (e.g. en micropropulsion le xénon est très peu utilisé car mal adapté ; de même pour la propulsion à très forte puissance).
Je connais l’application médicale du xénon. Il y a aussi une autre application très consommatrice, l’éclairage. Je ne connais pas les chiffres mais j’imagine que la propulsion arrive loin derrière les deux autres.
Le xénon est un gaz rare, mais en fait les réserves sont relativement abondantes et peuvent couvrir nos besoins. De plus il se recycle (sauf la fraction lâchée dans le vide interplanétaire). Le xénon est produit lors de la séparation de l’air en oxygène et azote. Mais son exploitation reste faible, en dessous des capacités, d’où un coût élevé.