La technologie de propulsion des fusées a progressé à pas de géant depuis les premières fusées armées des empires chinois et mongol. Ce n’étaient rien d’autre que des flèches et des lances propulsées par des fusées, mais ils jetaient les bases de notre exploration de l’espace. Les propulseurs liquides, les moteurs ioniques et les voiles solaires ont tous fait la une des journaux alors que nous nous efforçons de trouver des méthodes de voyage plus efficaces, mais une équipe a franchi une nouvelle étape avec un système de propulseur de la taille d’une paume qui pourrait propulser de futurs petits vaisseaux spatiaux à travers le golfe de l’espace.
Les propulseurs de la taille d’une paume sont très différents des fusées gargantuesques auxquelles nous sommes habitués, par exemple la fusée Saturn V qui a emmené les astronautes d’Apollo sur la lune haute de 110 m. La différence pour les propulseurs ATHENA est qu’ils sont conçus pour manœuvrer et propulser des cubesats et des petits satellites une fois qu’ils sont dans l’espace plutôt que pour propulser des fusées depuis la surface de la Terre.
L’équipe dirigée par Daniel Perez Grande, PDG et co-fondateur d’IENAI Espagne, a appelé son propulseur de la taille d’une paume « Athena », ce qui n’est pas le titre le plus accrocheur mais qui représente parfaitement ce qu’il fait : le propulseur adaptable basé sur la NAnotechnologie alimentée par Electrospray. La technologie a été développée pour l’ESA et, après une phase de conception réussie et, si tout se passe comme prévu, un prototype sera disponible d’ici fin 2024.
La technologie repose sur quelque chose connu sous le nom d’électrospray qui a déjà été utilisé en spectrométrie de masse mais qui a maintenant trouvé son chemin dans l’espace. Chaque propulseur comporte sept réseaux d’émetteurs gravés sur des tranches de silicium, et chacun abrite 500 émetteurs à sténopé. Des particules chargées électriquement provenant d’un sel conducteur sont projetées, propulsées via un champ électrostatique pour produire une poussée maximale, qui peut être de l’ordre de 20 km par seconde. Le concept est très similaire aux systèmes de propulsion ionique déjà utilisés, mais à une échelle beaucoup plus réduite.
Comme ses cousins à propergol ionique et liquide, le propulseur est hautement réglable et peut être reconfiguré en vol. Les propulseurs sont également respectueux de l’environnement puisque le propulseur est un liquide non toxique et ne nécessite aucun réservoir de stockage sous pression. La petite taille des propulseurs signifie qu’ils peuvent être regroupés dans n’importe quelle configuration requise, un total de six étant requis pour s’adapter à la face d’un cubeat typique de 10 cm, et peuvent être regroupés sur des satellites et des sondes pesant jusqu’à 50 kg. L’équipe espère pouvoir développer davantage la technologie pour travailler sur des embarcations pesant jusqu’à 300 kg.
La technologie spatiale, comme la plupart des autres domaines technologiques, devient de plus en plus petite. Toutefois, pour y parvenir, les systèmes de propulsion doivent également rétrécir, ce qui constitue une tâche potentiellement plus difficile. ATEHNA semble être un développement prometteur, mais l’ESA et ses partenaires travaillent sur deux autres systèmes de propulseurs basés sur la technologie électrospray, qui semblent tous apporter des résultats prometteurs.