Les satellites pourront désormais se déplacer sans une seule goutte de carburant. Une start-up néo-zélandaise, Zenno Astronautics, a réussi à tester un propulseur qui utilise des aimants supraconducteurs pour maintenir la position d'un satellite en orbite. Cette technologie, longtemps jugée trop volumineuse et fragile pour les petits engins spatiaux, vient de franchir un cap important.
Ce système, baptisé Supertorquer, fonctionne en convertissant l'énergie solaire directement en mouvement. Des aimants supraconducteurs, alimentés par des panneaux solaires, génèrent un champ magnétique qui interagit avec celui de la Terre. En contrôlant ce champ à bord du satellite, les ingénieurs peuvent orienter l'engin et le faire accélérer sans avoir à brûler du propergol.
Le système Supertorquer de Zenno Astronautics utilise des aimants supraconducteurs alimentés par l'énergie solaire pour générer une poussée à bord des satellites. Le dispositif a récemment été testé en orbite.
Crédit: Zenno Astronautics Le principal obstacle technique réside dans le refroidissement des aimants. Pour devenir supraconducteurs, ils doivent être portés à -200°C. Dans l'espace, si l'environnement est très froid, le satellite lui-même reste à une vingtaine de degrés à cause du Soleil. Les ingénieurs ont donc conçu une isolation performante et une pompe à chaleur qui évacue l'excès de chaleur, permettant aux aimants de fonctionner sans cryogénie liquide.
Le premier test en vol a eu lieu sur le satellite Mira, lancé en novembre dernier à bord d'une mission SpaceX. Depuis, le Supertorquer, de la taille d'une boîte à chaussures, a démontré son efficacité. Max Arshavsky, PDG de Zenno, explique que cette technologie permet d'éviter les mouvements violents du satellite et de le pointer avec précision, le tout sans consommer une seule goutte de carburant.
Les applications futures sont prometteuses. La société prévoit de déployer des systèmes plus puissants pour permettre à des engins spatiaux de s'arrimer ou de manœuvrer à proximité les uns des autres. À plus long terme, ces aimants pourraient propulser des vaisseaux vers la Lune et Mars, uniquement grâce à l'énergie solaire. Arshavsky imagine même des boucliers magnétiques protégeant les astronautes des radiations cosmiques.
L'objectif ultime est de réduire la dépendance aux ressources terrestres pour construire une industrie spatiale durable. En transformant l'abondante énergie solaire en force motrice, cette innovation ouvre la voie à des missions plus longues et moins coûteuses. Un nouveau démonstrateur plus grand doit être testé plus tard cette année.
Interaction avec le champ magnétique terrestre
La Terre possède un champ magnétique qui s'étend bien au-delà de l'atmosphère. Tout aimant placé dans ce champ subit une force: c'est le principe d'un compas. En contrôlant l'orientation et l'intensité du champ produit par les aimants supraconducteurs, le satellite peut créer un couple pour tourner sur lui-même ou une force de translation.
Le Supertorquer utilise plusieurs aimants orientés selon différents axes. En activant les aimants de manière sélective, il est possible de faire pivoter le satellite autour de n'importe quel axe ou de le déplacer linéairement. Ce système remplace les propulseurs chimiques ou ioniques.
L'avantage est double: pas de carburant à emporter, donc moins de masse au lancement, et pas de panache gazeux qui pourrait contaminer les instruments. De plus, l'énergie solaire est inépuisable tant que le Soleil brille.