3 Janvier 2020

[Télécommunications] De plus en plus d’électricité en l’air

La propulsion électrique s’est aujourd’hui imposée sur le marché des satellites de télécommunications. Les nouvelles plateformes 100% électriques, plus légères, permettent d’ores et déjà de réduire jusqu’à 30% le coût des satellites.
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Lancement du premier satellite 100% électrique d'Airbus, E172B, en 2017. Crédits : ESA-CNES-ARIANESPACE / G Barbaste

En quelques années, les satellites de télécommunications ont basculé dans l’ère de la propulsion électrique. Cette évolution, esquissée au milieu des années 2000, a connu une accélération spectaculaire à partir de 2012, quand tous les maîtres d’œuvre ont décidé de se lancer dans le tout électrique. Cela faisait suite aux annonces de Boeing lors de la conférence annuelle des télécommunications de Washington, explique Philippe Roy, adjoint au sous-directeur des projets de navigation et de télécommunications du CNES :

Les industriels européens s’étaient préparés à cette rupture, notamment Airbus Defence & Space et Thales Alenia Space. Nous pensions que la transition se ferait progressivement, or près de 80% des satellites qui se vendent aujourd’hui sont à propulsion électrique.

En juin 2017, E172B a été le premier satellite à propulsion 100% électrique développé par Airbus Defense & Space à prendre son envol.

Des satellites plus légers et plus capacitaires

Une fois dans l’espace, le satellite a besoin d’une propulsion propre pour rejoindre son orbite, puis pour s’y maintenir. Traditionnellement, l’industrie utilise pour cela des carburants chimiques, les ergols, qui représentent près de la moitié de la masse totale du satellite. « Avec la propulsion électrique, on se situe plutôt aux alentours de 25% de la masse. Cette économie très importante permet de diminuer sensiblement le poids du satellite, donc le coût du lancement, ou bien, à masse identique, d’intégrer davantage de charge utile et donc d’augmenter la capacité du satellite. » Cette évolution technologique a donc un impact direct sur la compétitivité.

Une amélioration continue de la compétitivité

Contrepartie de ce gain, la poussée des moteurs est plus faible. Alors que la propulsion chimique permet une mise en orbite du satellite en moins de deux semaines, les moteurs électriques, moins puissants, mettent entre 4 et 7 mois. « Pendant longtemps, cette différence a été rédhibitoire, poursuit Philippe Roy. Aujourd’hui, elle est totalement acceptée par les clients. »  

Parallèlement, une nouvelle génération de plateformes est en préparation pour produire de petits satellites encore plus compétitifs, dont le coût sera moins élevé pour les opérateurs et le délai de fabrication plus rapide.

Cette nouvelle génération abandonnera complètement la propulsion chimique. On peut penser que celle-ci sera de plus en plus marginalisée dans les années à venir.

Philippe Roy

Le rôle du CNES

Le CNES accompagne les acteurs industriels dans la recherche de technologies innovantes, au travers de programmes de R&D. Neosat, initié  dans le cadre des Investissements d’Avenir et poursuivi dans un cadre ESA , a permis l’émergence de filières de satellites de télécommunication plus compétitifs basés sur les plateformes Eurostar Neo d’Airbus Defence & Space et Spacebus Neo de Thales Alenia Space. Dans les années à venir, OneSat et Space Inspire prendront le relais pour développer les nouvelles générations de plateformes.


A lire, le nouveau CNESMag n° 82

Pour prolonger la thématique, vous pouvez lire en ligne gratuitement, le nouveau  CNESMAG. Au sommaire de ce numéro 82 : « Télécommunications spatiales, bienvenue dans une nouvelle ère ». Pour tout savoir sur la révolution en cours  dans le domaine des télécommunications par satellite, incontournables pour connecter demain l'ensemble des habitants de la planète et leur apporter des nouveaux services dans tous les secteurs de leur vie quotidienne.