Le satellite de télécommunication ABS-3A a atteint l’orbite géostationnaire à la fin du mois d’août. Le satellite Eutelsat 115 West B, plus lourd, est quant à lui parvenu à poste à la fin du mois de septembre. Les deux satellites se sont positionnés avec un mois d’avance sur le calendrier initial.
Ces deux satellites, basés sur la plateforme 702SP de Boeing, sont les deux premiers satellites commerciaux à propulsion entièrement électrique (voir mon article du 4 mars 2015). Les satellites sont équipés de 2 paires de propulseurs ioniques à grilles au xénon XIPS, chacun pouvant délivrer 165 mN de poussée avec une Isp de 3500 s à 4,5 kW.
Ces satellites » tout électrique » ont été lancés le 2 mars 2015 par un lanceur Falcon 9 de SpaceX. Ils ont donc mis respectivement 6 et 7 mois pour atteindre leur orbite à 36000 km d’altitude. On constate ici l’inconvénient majeur de la propulsion électrique. Si cette dernière offre un gain en masse importante grâce à la grande vitesse d’éjection de l’ergol (des ions positifs), le temps de mise en orbite est long : plusieurs mois pour parvenir à l’orbite GEO contre une dizaine de jours avec la propulsion chimique. Cet écart très important provient de la différence de poussée : 100 à 400 mN pour l’électrique contre environ 500 N pour le chimique.
Pour diminuer le temps de mise en orbite et ainsi rendre la propulsion électrique plus attractive, il existe deux solutions sur lesquelles les industriels et les laboratoire de recherche travaillent.
- Il faut augmenter la poussée des propulseurs à plasma. Les propulseurs de Hall sont donc plus avantageux de ce point de vue car leur rapport poussée sur puissance est 3 fois supérieur à celui des propulseurs ioniques à grilles, ces derniers étant limités par le courant de Bohm et la loi de Child-Langmuir. On a donc le choix entre augmenter la taille d’un propulseur ou associer des propulseurs (on parle de cluster de n propulseurs). Dans les deux cas, cela nécessite une puissance électrique disponible plus grande. Il faut donc accroître la surface des panneaux solaires ou bien employer des panneaux ayant un meilleur rendement.
- L’autre approche consiste à coupler la propulsion électrique avec la propulsion chimique. Un système hybride chimique-électrique représente sans doute un bon compris pour gagner en masse tout en maintenant une durée de transfert raisonnable. Le propulseur chimique serait utilisé dans la première phase du transfert d’orbite et le propulseur électrique pour la phase finale à plus haute altitude.