HEMP : le nouveau moteur plasmique de Thalès

Il y a maintenant quelques centaines de propulseurs électriques en activité autour de la Terre : moteurs ioniques à grille (GIT=gridded ion thruster), moteurs à effet Hall (HET=Hall effect thruster), ainsi que des dispositifs un peu plus rudimentaires comme les arcjets et résistojets.
Des technologies parfois un peu complexes à mettre en oeuvre mais très fiables à l'usage et qui permettent des économies importantes de propergols.

Petite présentation d'un nouveau venu dans ce bestiaire.
HEMP : high efficiency multistage plasma thruster

Depuis 2000, Thalès développe un nouveau type de propulseur, en cours de qualification depuis 2008, qui devrait être monté sur le satellite de l'ESA SmallGEO dans 2 ou 3 ans.

Applications:
- maintien en station des satellites (fonction NSKK), transferts orbitaux
- propulsion de sondes

Chronologie:
1998 : dépot du brevet
2000 : premier montage expérimental
2003-2007 : développement, publication d'articles et présentations à IEPC
(International Electrique Propulsion Conference)
2008 : début de la phase de qualification
2012 : utilisation sur le satellite SmallGEO

Schéma et principe de fonctionnement


https://i.servimg.com/u/f89/13/99/62/62/schema10.jpg


https://i.servimg.com/u/f89/13/99/62/62/schema11.jpg

Deux versions du propulseur sont en cours de test :
HEMP-T-3050:
P = 1.5 kW
Isp = 2000 s à 3000 s
f = 50 à 80 mN

HEMP-T-30250:
P = 7.5 kW
Isp = 2000 s à 3000 s
f = 250 mN


Avantages/inconvénients
L'objectif de Thalès est d'abaisser le coût des propulseurs électriques pour étendre leur marché, et par ses caractéristiques, ce nouveau propulseur peut concurrencer d'autres technologies, en particulier moteurs à grille et moteurs à effet Hall.
Les HET ont déjà été produits à plus de 200 exemplaires, et utilisé sur environ 60 engins spatiaux depuis presque 40 ans (essentiellement russes (SPT-70,SPT-100), puis occidentaux depuis 1998), ce qui en fait un sérieux concurrent bien implanté.
Une nouvelle technologie, comme le HEMP, peut s'imposer si elle apporte un gain significatif, en performances, ou en coût à performances équivalentes.
Les études suggèrent que le coût pourrait être divisé par 2, par rapport à un HET.

Avantages:
- faible coût (à valider à l'usage!)
- électronique de contrôle simplifiée (pas de séquence d'allumage complexe comme sur les GIT et HET)
- pas d'électrodes => moins de problèmes d'érosion => augmentation de durée de vie
La topologie de champ magnétique isole bien le plasma des parois, bien mieux que sur un HET
- densité de poussée importante (N/cm²) : typiquement 10 fois plus élevée que pour les HET, 100 fois plus élevée que pour les GIT => système beaucoup plus compact
- possibilité de fonctionnement sans neutraliseur

Inconvénients:
- divergence du faisceau de propulsion un peu élevée (mais c'est aussi le cas pour les HET)


Bibliographie:

Présentations, information :

"The HEMP thruster - an alternative to conventional ion sources ?"
http://www.uni-leipzig.de/~iom/muehlleithen/2003/2003_koch.pdf

"ARTES 11 Small GEO Workshop", 29-30.06.2006, p21-27
http://www.dlr.de/rd/Portaldata/28/Resources/dokumente/esa/Biebinger.pdf

Technique

[1] "Physics and evolution of HEMP thrusters", Thales Electron Devicess GmbH
http://sgc.engin.umich.edu/erps/IEPC_2007/PAPERS/IEPC-2007-108.pdf

[2] "Status of Thales High Efficiency MultiStage Plasma thruster development for HEMP-T-3050 and HEMP-T-30250"
http://sgc.engin.umich.edu/erps/IEPC_2007/PAPERS/IEPC-2007-110.pdf

Bonne lecture ;)

Passionnant. :study: Je ne connaissais pas du tout ce type de propulsion. Merci pour les infos :)

Quelle est l'ISP de ce moteur ?

Skyboy a écrit:Quelle est l'ISP de ce moteur ?

C'est variable en ajustant la tension, mais le modèle T-3050 en cours de qualification est optimisé pour Isp=3000 s, pour une tension de 1000 V.
Un peu plus que les HET, un peu moins que les moteurs à grille, c'est un bon compromis pour la propulsion de satellites.
Pour une propulsion principale de sonde, on monterait probablement un peu plus haut, à 3500-4000 s, suivant la mission.

A+

lambda0 a écrit:

Skyboy a écrit:Quelle est l'ISP de ce moteur ?

C'est variable en ajustant la tension, mais le modèle T-3050 en cours de qualification est optimisé pour Isp=3000 s, pour une tension de 1000 V.
Un peu plus que les HET, un peu moins que les moteurs à grille, c'est un bon compromis pour la propulsion de satellites.
Pour une propulsion principale de sonde, on monterait probablement un peu plus haut, à 3500-4000 s, suivant la mission.

A+

Merci pour ta réponse rapide. L'ISP est bonne, mais effectivement l'avantage de ce moteur réside surtout dans sa simplicité et son coût relativement faible.

Thalès embauche pour le développement du moteur HEMP :
http://www.embauche.com/details_offre_d_emploi/defense-aeronautique-navale-106/responsable-ingenierie-systeme-propulsion-plasma-h-f-399904

Thalès a écrit:Responsable Ingénierie Système Propulsion Plasma ( H/F)
Poste Basé à ULM – Allemagne

Vous serez responsable, au sein de l’équipe projet, des relations avec le client en phase « Bid » : analyse, estimations, chiffrage et planning des développements ; et en phase programme : gestion des spécifications, coordination des activités techniques et des lots, définition de l’architecture, gestion des interfaces composants, intégration, validation, tests et qualification du système.
Vous êtes le garant du respect des engagements client, de la performance du système dans le respect du budget et du planning. Vos qualités de communication vous permettent de gérer au mieux les relations internes ( équipes techniques, Supply Chain, export control) et externes.

Nous vous offrons :
*Un diversité de projets vous permettant de découvrir l’ensemble de nos métiers,
*Des conditions de travail motivantes et un plan de carrière personnalisé offrant de réelles perspectives d’évolution,
*La possibilité de vous investir dans une entreprise dont la réputation est mondiale avec des ambitions constantes d’innovations techniques.


Profil recherché

De formation Ingénieur ou universitaire, vous avez une expérience du domaine Spatial. Vos compétences techniques en mécatronique (mécanique et ingénierie électrique) et vos connaissances dans le développement de systèmes complexes, vous permettent d’appréhender les spécificités technologiques de ce projet d’envergure.
Vous parlez anglais et allemand, le français est un plus.

Je manque un peu d'expérience dans le spatial pour l'instant, mais si dans quelques années l'offre n'est toujours pas comblée...

Y a-t-il quelqu'un sur le forum qui va tenter ?

Bon, de toute les façons cette questions est un peu stupide, même si quelqu'un s'y essayait, je ne suis pas sûr qu'il le dirait publiquement.

Petite précision, la société s'appelle Thales. Thalès de Milet est considéré comme le premier philosophe, scientifique et mathématicien grec :blbl:
http://fr.wikipedia.org/wiki/Thal%C3%A8s

lambda0 a écrit:Il y a maintenant quelques centaines de propulseurs électriques en activité autour de la Terre : moteurs ioniques à grille (GIT=gridded ion thruster), moteurs à effet Hall (HET=Hall effect thruster), ainsi que des dispositifs un peu plus rudimentaires comme les arcjets et résistojets.
Des technologies parfois un peu complexes à mettre en oeuvre mais très fiables à l'usage et qui permettent des économies importantes de propergols.

Petite présentation d'un nouveau venu dans ce bestiaire.
HEMP : high efficiency multistage plasma thruster

Depuis 2000, Thalès développe un nouveau type de propulseur, en cours de qualification depuis 2008, qui devrait être monté sur le satellite de l'ESA SmallGEO dans 2 ou 3 ans.

Applications:
- maintien en station des satellites (fonction NSKK), transferts orbitaux
- propulsion de sondes

Salut,

je vais compléter ma petite liste sur strangepaths alors :)

Que signifie NSKK ? J'ai pas trouvé sur le net...

a+

Gilgamesh a écrit:...
Salut,

je vais compléter ma petite liste sur strangepaths alors :)

Que signifie NSKK ? J'ai pas trouvé sur le net...

a+

EDIT: pas besoin de faire un fromage pour une faute de frappe

Ici, ça doit certainement être quelque chose comme Navigation, Station Keeping & Kinetics (ou Kinematics) mais il y a une faute de frappe (voir message suivant).

Petite faute de frappe, il s'agissait de NSSK pour "North South Station Keeping"

Les satellites géostationnaires sont équipés de propulseurs destinés à corriger périodiquement le plan orbital, qui a tendance à dériver à cause de l'attraction du soleil et de la Lune, fonction pour laquelle les propulseurs électriques sont tout à fait adaptés.

A+