Propulseur colloïde

Système de propulsion colloïde de 20 µN.[1]

Un propulseur colloïde ou propulseur à électrospray est un type de moteur-fusée à propulsion électrique à faible poussée qui utilise, pour sa propulsion, l'accélération électrostatique de gouttelettes de liquide chargées. Dans un propulseur colloïde, les gouttelettes chargées sont produites par un processus d'électronébulisation et accélérées par un champ électrique statique. Le liquide utilisé pour cette application est en général un liquide ionique à faible volatilité.

Comme les autres propulseurs ioniques, ses avantages incluent un rendement élevé, une densité de poussée élevée, et une haute impulsion spécifique; cependant sa poussée totale demeure très faible, de l'ordre du micronewton. Il offre de très bons contrôles d'attitude et serait efficace pour l'accélération de petits vaisseaux spatiaux sur de longues périodes de temps.

Utilisation en vol

Huit propulseurs à électrosprays ont été utilisés au cours de la mission spatiale NASA ST-7 ESA LISA Pathfinder, afin de tester la réduction des perturbations.[2] Après avoir passé environ 1 400 heures sur orbite, les propulseurs Busek atteignirent 100% de leurs objectifs de mission[3].

A la fin du mois d'avril 2015, Busek avait développé un propulseur colloïde à électrospray plus petit et capable de générer 20 mN dans un environnement de 17,8 cm x 17,8 cm x 4.3 cm (7"×7"×1.7")[4].

Expérimentation

En juillet 2013, les chercheurs de l'Université technologique du Michigan et de l'Université du Maryland, dirigés par Kurt Terhune, opérèrent une Ionisation par électronébuliseur (electrospray system) dans la chambre d'un microscope électronique à transmission (TEM). Cela conduisit à la découverte que l'environnement dans le TEM engendrait la formation de structures "en aiguilles" sur le propulseur perturbant le fonctionnement de l'électrospray[5].

Le nanosatellite SkyFire, qui sera lancé en 2019 pour un survol lunaire, fera la démonstration de l'utilisation de ce système de propulsion[6].

Voir aussi

Références

  1. « MicroNewton Thruster (MNT) », Glenn Research Center -NASA, (consulté le 11 août 2016)
  2. « ST7 Lisa Pathfinder », sur busek.com (consulté le 7 janvier 2016)
  3. NASA Microthrusters Achieve Success on ESA's LISA Pathfinder
  4. 20mN, Variable Specific Impulse Colloid Thruster, Phase II Project. 2015. NASA.
  5. Watch a Tiny Space Rocket Work, Allison Mills, Michigan Tech, 8 August 2016, accessed 11 August 2016
  6. « Next Space Technologies for Exploration Partnerships (NextSTEP) Projects », NASA, NASA,‎ (lire en ligne)