Une mission de démonstration technologique de nouvelle génération vient de franchir une étape importante.

Le Space Technology 7 Disturbance Reduction System (ST7-DRS) est un système de propulseurs, avionique et logiciel avancés gérés par le Jet Propulsion Laboratory de la NASA, Pasadéna, Californie. Il a volé sur le vaisseau spatial LISA Pathfinder de l'Agence spatiale européenne, qui a décollé de Kourou, Guyane française le 3 décembre 2015 GMT (2 décembre HNP). Au 17 octobre, le système avait enregistré environ 1, 400 heures d'opérations en vol et atteint 100 pour cent de ses objectifs de mission.

La plupart des propulseurs sont conçus pour déplacer un vaisseau spatial, mais ST7-DRS a un objectif différent :maintenir Pathfinder aussi parfaitement immobile que possible. Cela permet au vaisseau spatial de tester les technologies utilisées dans la détection des ondes gravitationnelles, dont les effets sont si infimes qu'il faut une stabilité extrême pour les détecter.

À quel point est-ce stable ? Assez stable pour que le "bruit de position" - des vibrations subtiles dans la position de Pathfinder - ne dépasse pas 2 nanomètres. C'est à peu près le diamètre d'une hélice d'ADN. Ce genre de précision est nécessaire pour contrer la plus grande perturbation de Pathfinder :la pression de la lumière du soleil poussant sur le vaisseau spatial (environ 25 micronewtons).

« Voici une autre façon de voir les choses :lorsque les propulseurs tirent à plein régime, ils produisent une force maximale de 30 micronewtons, soit l'équivalent du poids d'un moustique atterrissant sur le vaisseau spatial, " a déclaré John Ziemer de JPL, Responsable des systèmes ST7-DRS. "Pour maintenir notre position précise, les propulseurs peuvent être contrôlés par incréments de 0,1 micronewton, équivalent au poids de l'antenne de ce moustique."

Équilibrer toutes les perturbations sur le vaisseau spatial permet aux instruments de Pathfinder de rester en chute libre presque parfaite. Cela jette les bases d'une future mission de type Pathfinder, qui aura besoin de ce genre de stabilité pour annuler toute force autre que la traction subtile des ondes gravitationnelles, produites par des objets supermassifs comme les trous noirs.

"Cette réalisation représente le dernier obstacle pour le développement de cette technologie de micropropulseur, pour laquelle le projet a été mandaté pour réaliser, " a déclaré Phil Barela du JPL, chef de projet ST7-DRS. « Notre développement et notre démonstration réussis de cette technologie d'électrospray ouvriront la voie à de futures missions d'ondes gravitationnelles, ou d'autres missions nécessitant un contrôle précis de la position et du pointage de l'engin spatial."

Les grands observatoires spatiaux et les missions de vol en formation d'engins spatiaux pourraient tous deux bénéficier de cette technologie, Barela a ajouté.

ST7-DRS est un système de huit propulseurs positionnés de chaque côté du vaisseau spatial Pathfinder. Chaque propulseur émet des gouttelettes liquides microscopiques appelées électrospray colloïdal, qui sont créés et chargés par un champ électrique. Ces gouttelettes ionisées sont accélérées par un second champ électrique de charge opposée, qui les pousse hors du propulseur. La force de cette réaction fournit la "poussée" qui stabilise le vaisseau spatial.

Les micropropulseurs électrospray ont été développés par Busek Co., Inc., Natick, Massachusetts, avec le support technique du JPL.

« Le succès de la mission ST7-DRS souligne l'énorme avantage de l'une des chartes clés de la NASA/JPL :faire mûrir une technologie à haut risque qui peut profiter à l'exploration spatiale future, " a déclaré Barela. " La relation de collaboration entre la NASA/JPL, ESA, Busek et Goddard Space Flight Center ont été le facteur clé du succès de ce projet. »