La propulsion ionique : méthode de fonctionnement et avenir du procédé

Résumé du document

Le moteur ionique n'est qu'un exemple d'utilisation de l'électricité pour propulser des engins spatiaux. En effet, on peut utiliser les forces d'attractions et de répulsions entre charges électriques, c'est sur ce principe que repose tout le fonctionnement du moteur ionique.
Il n'en reste pas moins que le moteur ionique utilise le principe des actions réciproques (dit d'action réaction) pour propulser un objet : l'éjection de matière dans un sens produit une accélération qui lui est directement opposée. En ce sens, la propulsion ionique est comparable à la propulsion chimique classique : le but est d'accélérer des particules qui seront par la suite expulsées du module de propulsion. Cependant, la comparaison entre ces 2 modes de propulsion s'arrête là, et nous allons maintenant étudier le principe physique général de la propulsion ionique (...)

Extraits

[...] Les différents types de propulsions ioniques Il existe principalement deux types de propulsion ionique : une de fabrication russe, la propulsion à effet Hall, et une autre de fabrication américaine, la propulsion à grille. Même si le principe des deux propulseur est identique, ils différent par le moyen de faire acquérir de la vitesse aux ions du plasma Le propulseur à grille La propulsion à grille a surtout été développée par les américains. Nous allons maintenant décrire comment on réalise les différentes étapes de la propulsion ionique dans ce propulseur à grille 1 L'ionisation du Xénon Comme on l'a vu précédemment, le Xénon doit d'abord être ionisé pour que la propulsion puisse avoir lieu. [...]

[...] Pour finir, la propulsion ionique est promise à un bel avenir en tant que propulsion pour la découverte spatiale. Mais avant d'être utilisée à grande échelle, d'importantes recherches doivent encore être réalisées. [...]

[...] Par contre ce même courant permet de créer le champ magnétique qui sert au confinement des électrons et des atomes Le propulseur à effet Hall Il s'agit du moteur initialement développé par l'URSS, dont le brevet a été racheté en 1990 par une société française qui a continué leur commercialisation ainsi que leur développement. Les recherches actuelles sont réalisées par le GREMI (groupe de recherche sur l'énergétique des milieux ionisés). Passons à la composition même du moteur à effet Hall. La principale chose qui diffère du propulseur à grille est le fonctionnement de l'accélération des ions. [...]

[...] Il y a 3 modules qui ont besoin d'électricité pour fonctionner : le module d'ionisation, les grilles et le canon à ions en sortie. La consommation en énergie pour l'ionisation du gaz est de 5A sous 30V, soit 600W. La consommation électrique pour l'accélération, on ne peut pas la calculer de la même manière, à priori 1270V pour 0A, ça fait 0W. Il y a une erreur de raisonnement, car inversement si on dit qu'il y a un Coulomb de charge ionique auquel on a communiqué une énergie cinétique de 300 eV, l'énergie fournie est donc de 300W. [...]

[...] Les projets futurs pour la propulsion ionique 17 C. Avantages et inconvénients de la propulsion ionique 17 Conclusion 19 Bibliographie 20 Table des illustrations : Figure 1 - Principe de fonctionnement d'un moteur ionique Figure 2 - Schéma général du fonctionnement d'un propulseur à grille 7 Figure 3 - Schéma de fonctionnement des grilles 8 Figure 4 - propulseur à grille avec neutraliseur Figure 5 - Principaux composants du propulseur à effet Hall 11 Figure 6 - Injection des électrons dans le propulseur à effet Hall 11 Figure 7 - Interactions ions-cations 12 Figure 8 - flux de particules dans le propulseur ionique 13 Figure 9 - Propulsion à effet hall en fonctionnement 14 Introduction "The earth is a cradle of the mind, but one cannot live in a cradle forever." Konstantin E. [...]