propulsion ionique

Mode de propulsion dans lequel l'agent propulsif est ionisé, accéléré par un champ électrique, puis éjecté à l'état électriquement neutre.

ASTRONAUTIQUE

Principe

Employée sur certains satellites artificiels, la propulsion ionique repose sur l'utilisation de moteurs qui fonctionnent en expulsant vers l'arrière un faisceau continu de particules chargées – des ions – ce qui crée une poussée en direction opposée et permet aux satellites de se mouvoir vers l'avant. L'énergie nécessaire à ces moteurs est fournie par des panneaux solaires, d'où le qualificatif d'hélioélectrique fréquemment donné à ce mode de propulsion. Les ingénieurs travaillent depuis plusieurs dizaines d'années à la mise au point des moteurs ioniques, mais ce n'est que récemment qu'ils sont parvenus à surmonter les obstacles suscités par des facteurs tels que la faible puissance fournie par les panneaux solaires. Jusqu'à présent, la propulsion ionique a surtout été utilisée à des fins de contrôle d'attitude et de correction d'orbite. Mais, dans l'avenir, on espère pouvoir exploiter les immenses avantages qu'elle présente.

Avantages

Les propulseurs ioniques sont avant tout très efficaces : l'impulsion qu'ils délivrent est dix fois plus importante par kilogramme de carburant que celle des moteurs-fusées classiques. Cela permet de réduire considérablement la masse de carburant transporté et donc d'augmenter en proportion la place ou la masse des instruments scientifiques embarqués. Les propulseurs ioniques autorisent également la définition de trajectoires permettant de voyager plus rapidement à de très longues distances, et ouvrent ainsi la porte à une véritable exploration de l'espace lointain. Enfin, ils permettent de diriger les satellites de manière extrêmement fine, ce qui est indispensable aux missions visant un objectif très précis. Tous ces avantages découlent du fait que les moteurs ioniques ont une poussée très faible. Pour cette raison, il est impossible d'utiliser la propulsion hélioélectrique pour faire décoller une fusée. Ce type de propulsion ne fonctionne que dans le vide spatial mais il est idéal pour les destinations lointaines. Contrairement aux fusées traditionnelles à propulsion chimique, dont les ergols sont consommés en quelques minutes, les moteurs ioniques peuvent fonctionner pendant des années, aussi longtemps que les panneaux solaires peuvent leur fournir de l'électricité. Les missions interplanétaires, qui durent de nombreux mois et sont gourmandes en énergie, seront certainement les premières à bénéficier des avantages procurés par la propulsion hélioélectrique. Une expérimentation réussie a été réalisée par l'Agence spatiale européenne avec la petite sonde SMART 1 : lancée en septembre 2003, elle a, grâce à son moteur ionique, atteint le voisinage lunaire en novembre 2004, après 332 révolutions de plus en plus longues autour de la Terre, et s'est alors placée en orbite polaire autour de la Lune pour en étudier et en cartographier la surface.