Satellites : l’iode a été utilisé pour propulser des engins dans l’espace pour la première fois

De nombreux satellites utilisent le xénon comme propulseur pour les aider à changer d’orbite ou à éviter les collisions, mais le gaz est cher – nous savons maintenant que l’iode constitue une alternative moins chère

Par Chen Ly

Un satellite a été alimenté avec succès par de l’iode pour la première fois. L’iode a donné de meilleurs résultats que le propulseur de choix traditionnel, le xénon, ce qui met en évidence l’utilité potentielle de l’iode pour les futures missions spatiales.

Les engins spatiaux utilisent des systèmes de propulsion pour se déplacer dans l’espace, les aidant à changer d’orbite ou à éviter les collisions, par exemple. Un élément clé des systèmes de propulsion est le propulseur – une substance expulsée du vaisseau spatial pour le faire avancer.

Actuellement, le xénon est le principal propulseur utilisé dans les systèmes de propulsion électrique, mais le produit chimique est rare et coûteux à produire. En tant que gaz, le xénon doit également être stocké à des pressions très élevées, ce qui nécessite un équipement spécialisé.

L’iode a une masse atomique similaire à celle du xénon mais est plus abondant et beaucoup moins cher. Il peut également être stocké sous forme de solide non pressurisé, ce qui signifie qu’il a le potentiel de simplifier la conception des satellites.

Dmytro Rafalskyï à M’a poussée, une entreprise de technologie spatiale basée en France, et ses collègues ont développé un système de propulsion électrique qui utilise de l’iode.

Le système de propulsion chauffe d’abord un bloc solide d’iode, le transformant en gaz. Le gaz est bombardé d’électrons à grande vitesse, ce qui le transforme en un plasma d’ions iode et d’électrons libres. Le matériel chargé négativement accélère ensuite les ions d’iode chargés positivement du plasma vers l’échappement du système et propulse le vaisseau spatial vers l’avant.

L’équipe a testé ce système de propulsion dans l’espace sur un petit 20 kilogrammes CubeSat Satellite. Le satellite a été lancé à bord d’une fusée le 6 novembre 2020 et a été placé en orbite à une altitude de 480 kilomètres. L’équipe a opéré avec succès le système 11 fois dans une série de petites manœuvres jusqu’au 28 février 2021.

Le groupe a constaté que le système à l’iode surclassait légèrement les systèmes au xénon, avec une efficacité énergétique globale plus élevée, ce qui montre la viabilité de l’iode en tant que propulseur.

« Si nous voulons une exploration spatiale durable, où nous ne créons pas autant débris spatiaux comme aujourd’hui, nous devons installer des systèmes de propulsion sur tous les satellites, même les plus petits », explique Rafalskyi. Cela pourrait permettre à un satellite de revenir sur Terre au lieu de rester en orbite à la fin de sa vie, dit-il, et « il semble que l’iode soit l’un des moyens d’atteindre cet objectif ».

Il y a quelques difficultés avec l’iode qui doivent être résolues, dit Rafalskyi. Par exemple, l’iode réagit avec la plupart des métaux, l’équipe a donc dû utiliser des céramiques et des polymères pour protéger des parties du système de propulsion. De plus, l’iode solide prend environ 10 minutes pour se transformer en plasma, ce qui peut ne pas fournir un propulseur assez rapidement pour les manœuvres d’urgence afin d’éviter les collisions en orbite.

Référence de la revue : La nature, DOI : 10.1038 / s41586-021-04015-y

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