3 Juillet 2014

Micro-propulseurs ioniques (FEEP)

Les micro-propulseurs ioniques

Le système propulsif utilisé pour la compensation des perturbations du satellite Microscope est constitué de quatre blocs indépendants. Chaque bloc propulsif (ou EPSA, Electric Propulsion Subsystem Assembly) comprend trois micro-actuateurs ioniques à haute précision, deux neutraliseurs (dont un redondant), l'unité électronique d'alimentation et de contrôle (PPCU, Power Processing and Control Unit) et la structure de support.

Micro propulseurs

Les micro-propulseurs électriques du satellite Microscope appartiennent à la catégorie des moteurs à effet de champ (FEEP, Field Emission Electric Propulsion), à géométrie linéaire et utilisant le césium comme ergol. L'ergol est stocké dans le réservoir sous forme solide. Chauffé jusqu'à son point de fusion, il se liquéfie puis est acheminé par capillarité jusqu'à l'émetteur. Sur la fente il s'arrête en formant un ménisque entre les deux moitiés de l'émetteur, qui doivent donc être parfaitement polies, alignées et assemblées pour éviter tout risque de fuite ou d'asymétrie d'émission. C'est une opération technologiquement très délicate : la fente d'un moteur FEEP fait typiquement 1 µm, soit le centième de l'épaisseur d'un cheveu. Une forte différence de potentiel (~10 kV) est créée entre l'émetteur et une plaque accélératrice positionnée à moins d'un millimètre de distance. Le réglage de cette différence de potentiel permet de choisir avec grande précision le niveau de poussée requise. Chaque moteur peut livrer en continu une micro-poussée comprise entre 1µN et 150µN, avec une résolution de l'ordre de 0.1 µN. Un neutraliseur (source électronique) est placé en aval du propulseur de façon à éviter un déséquilibre électrostatique du satellite.

Les moteurs FEEP à géométrie linéaire sont en cours de développement chez ALTA-Space (Pise, Italie) sous la responsabilité de l'Agence Spatiale Européenne. Cette technologie, potentiellement capable de pousser les limites de la précision atteignable par un système de propulsion spatiale au-delà de tout ce qui a déjà été fait dans le passé, sera testée en vol pour la première fois sur Microscope.