Des chercheurs du Technion développent un moteur de fusée électrique révolutionnaire pour les petits satellites

Des chercheurs de l’institut de recherche spatiale Asher ont développé un moteur de fusée électrique révolutionnaire pour les petits satellites appelé « CAMILA » (Co-axial Magneto-Isolated Longitudinal Anode).

Ce moteur est de la famille des propulseurs à effet Hall, qui sont de plus en plus utilisés pour les satellites. Le Technion a déposé un brevet sur ce développement qui a déjà été présenté dans deux conférences internationales et a suscité un grand intérêt. Le principe de fonctionnement du moteur est basé sur l’ionisation d’un combustible (le xénon) et son accélération par des champs électriques et magnétiques vers l’échappement.
[L’institut de recherche spatiale Asher a établi un laboratoire dédié à la propulsion électrique, qui a pour but de développer ce type de moteurs. Ce laboratoire est dirigé par le principal inventeur de cette technologie innovante : le Dr. Alexander Kapulkin. Ce dernier a réalisé son doctorat sous la supervision du Professeur Alexei Morozov de l’Institut de l’Energie Atomique à Moscou, qui fut l’un des pionniers du moteur de fusée électrique au niveau mondial. Dr. Kapulkin fut professeur et directeur du laboratoire de physique et d’ingénierie dans la faculté de génie aérospatial de l’université de Dnipropetrovsk en Ukraine. Il s’est installé en Israël en 1999 et a rejoint le Technion en 2000. ]
Dans un moteur de fusée traditionnel, la vitesse d’échappement des gaz ne dépasse pas 4 à 5 kilomètres par seconde. Cette limitation peut-être repoussée dans un moteur de fusée électrique. La vitesse d’échappement optimale dépend de la mission du satellite. Actuellement, la vitesse optimale du moteur de fusée électrique oscille aux alentours de 20 kilomètres par seconde. Grâce à ces vitesses, la quantité de combustible nécessaire pour mettre en œuvre des missions spatiales diminue, ce qui permet de lancer des satellites de masse réduite à faible coût. La plupart des satellites actuels sont petits et pourraient donc profiter de la technologie des propulseurs à effet Hall, développée entre autres au Technion.
Les singularités du moteur développé au Technion sont les suivantes :
1. La configuration de l’anode est modifiée sensiblement. Dans le propulseur à effet Hall traditionnel, la zone d’influence de l’anode est perpendiculaire à l’axe du moteur. Dans le CAMILA, elle est parallèle.
2. La distribution du combustible (xénon) ne se fait pas au niveau de l’anode mais par un distributeur de gaz dédié isolé de l’anode.
3. Le champ magnétique est axial au niveau de l’anode et radial dans la zone d’accélération contrairement aux propulseurs à effet Hall actuels qui se contentent d’un champ magnétique approximativement radial.

Ces changements minimisent les pertes au niveau des parois du moteur et augmentent donc son efficacité. Le moteur développé au Technion est avant tout destiné à l’industrie des satellites israélienne.

David Bitton