VKI présente un système de propulsion électrique par aspiration d’air

Les satellites en très basse orbite terrestre (Very Low Earth Orbit, Vleo) ont le potentiel d’égaliser les réseaux de télécommunication au sol les plus rapides ou de rivaliser avec les performances de la photographie aérienne. Malheureusement, sans aucun moyen de contrer la force de traînée atmosphérique, les satellites volant à basse altitude perdent de l’altitude, ce qui les entrainent inexorablement vers une destruction dans l'atmosphère en quelques jours. L'utilisation d'un système de propulsion électrique traditionnel pour compenser la traînée est fortement limitée par les problèmes de courte durée de vie des satellites et d'approvisionnement couteux en carburant.

Une démonstration de faisabilité menée à l'Institut von Karman (VKI) vise à démontrer l'efficacité et la fonctionnalité d'un système de propulsion électrique par aspiration d’air (Air-Breathing Electric Propulsion, Abep) pour fournir une poussée suffisante aux plateformes Vleo. Le système Abep doit collecter les particules de l'atmosphère résiduelle et les utiliser comme propulseur pour alimenter un propulseur électrique.

L'architecture globale d’un satellite en Vleo est dictée par des contraintes environnementales et techniques. La géométrie du satellite doit être optimisée pour réduire la traînée, tout en assurant une captation maximale des molécules atmosphériques et une énergie électrique suffisante. Le VKI travaille à la conception de ce type de plateforme en combinant des méthodes d'algorithme évolutif et des simulations d'écoulements raréfiés.

En parallèle, le VKI construit un banc d'essai pour valider les performances de collecte de l'Abep. L'installation fournira un environnement a haut niveau de vide et utilisera un une nouvelle source plasma pour simuler les conditions de la thermosphère. Cette nouvelle installation ouvre la voie à des études complémentaires sur les interactions gaz-surface dans les engins spatiaux.

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