Le constructeur aérospatial Thales Alenia Space s’est associé à la start-up italienne MIPRONS pour développer un nouveau système de propulsion de satellite à eau.

Conçu pour être construit à l’aide d’une combinaison de la technologie exclusive de MIPRONS et de l’impression 3D, le petit propulseur écologique est conçu pour n’utiliser que de l’eau comme propulseur. En tant que tel, une fois prêt, le système devrait permettre une manœuvre plus rapide et plus propre des satellites, tout en étant suffisamment petit et évolutif pour lancer des dispositifs de formes et de tailles variées.

« Cet accord confirme la stratégie de Thales Alenia Space de jouer un rôle central dans les nouvelles initiatives spatiales, reflétée dans les synergies générées avec de nouvelles start-ups passionnantes qui catalysent l’ensemble de l’écosystème spatial », a déclaré Massimo Claudio Comparini, SVP Observation, Exploration et Navigation chez Thales. Espace Alénia. « Nous sommes toujours prêts à relever de nouveaux défis qui soulignent l’importance stratégique croissante du secteur spatial. »

« Nous sommes très fiers de nous associer à MIPRONS, qui gagne en reconnaissance internationale, car notre collaboration pourrait bien changer le paradigme des missions spatiales.

Les minuscules chambres de combustion incorporées dans le propulseur satellite existant de MIPRON. Photo via MIPRON.

Collaboration aérospatiale multinationale

Essentiellement une coentreprise, détenue à 67 % par la multinationale française Thales et à 33 % par l’entrepreneur de défense italien Leonardo, Thales Alenia Space commercialise des services de défense, de voyage et de fabrication aérospatiale à des entités commerciales et étatiques. Avec un chiffre d’affaires de 2,15 milliards d’euros pour l’exercice 2021, 8 900 employés et une présence dans dix pays, l’entreprise s’est également imposée comme le plus grand constructeur de satellites en Europe.

Dans sa poussée pour la suprématie de la fabrication de satellites, l’entreprise s’est souvent tournée vers l’impression 3D. Depuis son partenariat avec Poly-Shape SAS pour développer ce qui était alors la plus grande pièce de satellite imprimée en 3D en métal en 2016, Thales Alenia Space a tiré des centaines de tubes imprimés en 3D en polymère dans l’espace et a utilisé cette technologie pour soutenir les lancements du Telkom 3S , SGDC et KOREASAT-7.

Plus récemment, la société a commencé à utiliser l’impression 3D dans la production de satellites en série, en intégrant la technologie dans son processus de production de la plate-forme Spacebus NEO. La première série de ces composants fabriqués de manière additive a été développée dans le cadre d’un projet avec Eutelsat Communications. Mais l’entreprise continue d’innover avec la technologie, s’associant l’année dernière à 3D Systems pour imprimer en 3D des mécanismes améliorés permettant de contrôler la direction du satellite.

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Plateforme Thales Alenia Space Spacebus NEO.  Image via Thales Alenia Space
La plateforme Spacebus NEO de Thales Alenia Space. Image via Thales Alenia Space.

Plans de poussée satellitaire de MIPRONS

Basé dans la ville de Colleferro, MIPRONS a passé les trois dernières années à développer des systèmes de propulsion pour microsatellites. Au cours de cette période, l’entreprise a cherché à proposer le système de propulsion le plus petit, le plus puissant et le plus polyvalent possible, et jusqu’à présent, ses efforts ont abouti à deux solutions de propulsion par satellite : ALEXIUS et ALBIREO.

Bien qu’il soit moins d’un tiers de la taille d’un nanosatellite, le premier appareil ALEXIUS de la société est capable de fournir jusqu’à 20 N de poussée à une impulsion spécifique pendant plus de 350 secondes. Le propulseur est donc suffisamment petit et puissant pour permettre à de minuscules satellites d’effectuer rapidement des manœuvres à forte poussée, dans le cadre de missions commerciales, scientifiques, de renseignement, de défense ou de sécurité.

Le successeur de MIPRONS, l’ALBIREO, est essentiellement développé comme une mise à niveau d’ALEXIUS qui réduit son poids, tout en lui permettant de faciliter les manœuvres à faible et forte poussée dans un seul système. Le premier reste au stade des tests en laboratoire, mais la société vise à ce qu’il soit prêt pour le vol d’ici le quatrième trimestre 2023, et les deux seraient activés par une « technologie propriétaire » qu’il a développée.

Alors que de nombreux satellites existants sont propulsés par des propulseurs chimiques, dans lesquels un carburant a tendance à être brûlé comme moyen de fournir une poussée, les propulseurs électriques gagnent de plus en plus en traction en tant que moyens de propulsion de masse inférieure et plus efficaces.

Dans le même ordre d’idées, la société a maintenant annoncé ses propres plans pour s’appuyer sur sa technologie et développer un nouveau système qui utilise l’électrolyse pour décomposer l’eau en hydrogène et en oxygène, avant de les introduire dans une chambre de combustion. Le propulseur devrait comporter plusieurs composants imprimés en 3D, MIPRONS menant sa R&D et Thales Alenia Space soutenant ses tests environnementaux.

Une fois prêt pour le vol, le système devrait faciliter le relèvement de l’orbite, la désorbitation et l’évitement des collisions des satellites. Après le dévoilement du projet, le PDG de MIPRONS, Angelo Minotti, a déclaré que même si le programme en est encore à ses débuts, c’était « un privilège de gagner la confiance de l’une des plus grandes sociétés spatiales au monde ». En tant que tel, l’entreprise vise à ce que le système soit opérationnel « dès que possible ».

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Le quadruple propulseur Reaction Control System.  Image via nTopologie.
Propulseur quadruple du système de contrôle de réaction imprimé en 3D d’Aerojet Rocketdyne. Image via nTopologie.

MIPRONS est l’une des nombreuses entreprises aérospatiales qui expérimentent actuellement l’utilisation de l’impression 3D pour produire des systèmes de propulsion de satellites plus efficaces. En avril 2022, par exemple, il a été annoncé que le propulseur quadruple imprimé en 3D d’Aerojet Rocketdyne avait été optimisé, de manière à permettre une exploration lunaire plus rapide, moins coûteuse et plus durable.

En 2021, des chercheurs du Massachusetts Institute of Technology (MIT) ont également révélé qu’ils avaient conçu et testé un propulseur de satellite alimenté par des ions imprimé en 3D. Considéré à l’époque comme le premier appareil entièrement imprimé de ce type, le minuscule système de propulsion tire des particules ioniques chargées de sa coque extérieure, lui donnant quelques micronewtons de propulsion.

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L’image présentée montre certaines des minuscules chambres de combustion incorporées dans le propulseur satellite existant de MIPRON. Photo via MIPRON.