Paire de propulseurs de Hall de 5 kW installés sur le bras robotisé du satellite Eutelsat 172B d’Airbus (crédit: Airbus). On aperçoit également les 2 cathodes externes.
Le lanceur Ariane V a lancé cette nuit avec succès (mission VA 237) le satellite de télécommunication Eutelsat 172B qui va rejoindre l’orbite géostationnaire grâce à la propulsion électrique.
Le satellite est basé sur la plateforme Eurostar E3000 d’Airbus en version tout électrique qui est équipée de 5 propulseurs de Hall de 5 kW. Quatre propulseurs sont installés par paires (un principal et un de réserve, qui fonctionneront sans doute alternativement) sur deux bras robotiques déployables alors que le cinquième est fixé sur la structure. Les propulseurs vont assurer le transfert d’orbite mais aussi les manouvres de maintien à poste tout au long de la vie du satellite. On distingue clairement sur la photographie ci-dessus 2 propulseurs de Hall de 5 kW installés sur un des bras du satellite.
L’utilisation de la propulsion électrique permet de diviser drastiquement la quantité de carburant à embarquer. Deux options s’offrent alors à l’opérateur : garder la masse constante mais remplacer la masse d’ergol par de la charge utile ou alors réduire la masse du satellite pour diminuer le coût du lancement. Cette dernière option a été retenue pour Eutelsat 172B dont la masse est de 3,5 tonnes, contre 6 tonnes pour un satellite équivalent propulsé par des moteurs chimiques.
Airbus n’est pas le premier fabricant de satellites à passer au « tout électrique ». Le constructeur américain Boeing a déjà fait voler deux satellites électriques il y a deux ans (voir mon article du 17 octobre 2015) basés sur sa plateforme 702SP. Néanmoins, les satellites de Boeing sont équipés de moteurs ioniques à grilles et non de propulseurs de Hall. Si ils permettent, grâce à une vitesse d’éjection des ions plus élevée, d’économiser une masse de carburant plus importante, le temps nécessaire au transfert d’orbite est plus long car le niveau de poussée d’un MIG et nettement plus faible que celui d’un PH. Eutelsat 172B mettra 4 mois pour rejoindre son orbite de travail alors que les satellites de Boeing ont mis 6 et 7 mois.
Nous sommes définitivement entrés dans l’ère des satellites « tout électrique ». On estime aujourd’hui que les satellites à propulsion électrique représenteront 50% du marché des satellites de télécommunication à l’horizon 2020. Je reste convaincu qu’au cours de la prochaine décennie, la propulsion électrique équipera une grande partie des satellites d’observation, les constellations de petits satellites de télécommunication ainsi que les micro-satellites et les CubeSats. On devrait assister à la miniaturisation des systèmes propulsifs (par exemple des MIG et PH miniatures) et à l’émergence de nouvelles technologies telles que les FEEPs (propulseurs à effet de champ) et les VATs (propulseurs à arc sous vide).