PEGASES en xénon

Un prototype du propulseur PEGASES (Acronyme anglais pour Propulsion with Electronegative GASES) est en opération dans mon équipe au laboratoire ICARE depuis le mois de février. Il est installé sur la chambre à vide EPIC à pompage turbomoléculaire.
PEGASES est un concept révolutionnaire de propulseur à grilles à plasma ion-ion. J’ai discuté à plusieurs reprises le principe et l’intérêt d’un tel système sur ce blog (voir par exemple mon billet du 12 décembre 2011).

Dans un premier temps, nous avons comparé le fonctionnement de la décharge RF à 4 MHz de notre version de PEGASES au fonctionnement du prototype en service depuis un an au laboratoire LPP dans l’équipe de P. Chabert, l’inventeur du concept, et de A. Aanesland de façon à prendre en main les réglages de la boite d’accord RF et à affiner la procédure de démarrage.
Ensuite nous avons testé le propulseur sans champ magnétique et sans grille avec du xénon. L’idée est de comparer les performances de PEGASES à celles des moteurs ioniques RF à grilles de type RIT (Radiofrequency Ion Thrusters ; développés par EADS-Astrium). Nous avons obtenu une efficacité de transfert de la puissance RF de 90% sans optimisation complète de la boite d’accord. Cette valeur démontre que l’architecture spécifique de l’antenne de PEGASES garantie un fort couplage d’énergie entre le générateur et la décharge.

D. Gerst et F. Graf réalisent actuellement des mesures du courant d’ions (sonde de Faraday) et sondent les propriétés électroniques (sonde de Langmuir) de la décharge en Xe et sans grille. Ensuite il s’agira de déterminer le flux ionique et l’énergie des ions en aval d’un jeu de grilles polarisées installé en sortie de la cavité. Ces mesures permettront d’estimer la poussée et le rendement du système en xénon.

Dans quelques semaines, nous basculerons en fonctionnement avec un gaz électronégatif (SF₆) et une barrière magnétique, rentrant ainsi pleinement dans le coeur du sujet.

L’image est une photographie du propulseur en tir avec du Xénon. On visualise le plasma de la décharge RF dans la cavité du propulseur.

A lire :
A. Aanesland, S. Mazouffre, P. Chabert, EuroPhysics News 42 (2011) 28-31.