Conception d'artiste du satellite Pathfinder Demonstrator-1 qui testera le système de propulsion Hydros. Crédit :NASA
Les nouveaux systèmes de propulsion pour CubeSats ont récemment connu une déchirure innovante. L'UT a fait état de systèmes de propulsion qui utilisent tout, de l'iode solide au champ magnétique de la Terre comme moyen de déplacer un petit vaisseau spatial. Maintenant, il existe une solution potentielle utilisant un matériau beaucoup plus banal pour un propulseur :l'eau.
L'eau présente de nombreux avantages en tant que propulseur. De toute évidence, il n'est ni volatil ni toxique, ce qui le rend beaucoup plus facile à manipuler que le carburant de fusée conventionnel. Un défaut de conception qui freine l'adoption du carburant de fusée ordinaire dans une utilisation généralisée dans les CubeSats est leur potentiel explosif. Les CubeSats sont généralement logés à côté de plus grands, satellites plus chers dans les charges utiles des fusées. Si le carburant de fusée chargé dans un petit CubeSat s'enflammait involontairement, il pourrait complètement détruire le beaucoup plus grand, télescope plus cher. Les concepteurs de CubeSat hésitent donc à juste titre à inclure un propulseur aussi dangereux dans leurs petits satellites.
Sans accès au carburant de fusée ordinaire, les concepteurs se retrouvent avec des choix beaucoup moins souhaitables pour le propulseur, tels que les propulseurs ioniques. Certains ne sélectionnent même pas du tout un système de propulsion. Ce manque de capacité de navigation contrôlable dans l'espace a pour conséquence que le défunt CubeSat encombre les trajectoires orbitales ainsi que la désorbite involontaire dans un environnement incontrôlé, et potentiellement dangereux, descente.
Ce qui fait de l'eau un propulseur si spécial, c'est qu'elle est complètement stable dans des conditions normales, mais il peut aussi être divisé pour créer de l'hydrogène et de l'oxygène, deux des principaux composants du carburant de fusée normal. Cette division est accomplie par un processus connu sous le nom d'électrolyse, qui sépare les molécules d'oxygène et d'hydrogène de l'eau les unes des autres. Ensuite, chaque élément individuel peut être canalisé dans une tuyère de fusée et explosé pour pousser l'engin dans une direction donnée.
L'électrolyse se déroulera en fait à l'intérieur du CubeSat dans une chambre miniaturisée spéciale, qui est le véritable cœur de cette innovation de propulsion, et a été développé par Tethers Unlimited, une start-up basée à Washington. Son système, Hydros, pourrait ajouter son nom à la liste croissante des technologies de propulsion CubeSat, s'il est testé avec succès plus tard cette année dans le cadre de la mission Pathfinder Technology Demonstration-1 de la NASA. Compte tenu des avantages de son propulseur, il a beaucoup de potentiel pour devenir une plate-forme de propulsion standard pour les CubeSats pour les années à venir.