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Exotrail cherche à dynamiser le secteur spatial avec son moteur à propulsion pour nano satellites

Exotrail vient d'utiliser pour la première fois avec succès son propulseur électrique basé sur l'effet Hall pour changer l'orbite d'un CubeSat. La pépite française veut bousculer le secteur spatial avec cette nouvelle solution de propulsion pour les nano satellites.
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Exotrail cherche à dynamiser le secteur spatial avec son moteur à propulsion pour nano satellites
Exotrail cherche à dynamiser le secteur spatial avec son moteur à propulsion pour nano satellites © Exotrail - Bufkens Cédric

Exotrail a conçu un propulseur destiné à équiper les petits satellites, comme les CubeSats et les nano satellites, pour qu'ils puissent se déplacer dans l'espace. La start-up française a annoncé mardi 12 janvier 2021 la réussite de la première mission de démonstration en orbite de son moteur ExoMG.

ExoMG, le propulseur ionique
ExoMG est un propulseur électrique basé sur l'effet Hall. Le principe d'un propulseur classique est d'éjecter de la matière dans un sens pour que l'objet souhaité soit poussé dans l'autre sens. Dans le cas présent, la matière projetée est un nuage d'ions (atomes portant une charge électrique). L'énergie électrique provenant du satellite est utilisée pour ioniser un gaz, puis ces ions sont accélérés par un champ électromagnétique afin de produire la poussée permettant au satellite de se déplacer.
 

Une photo d'ExoM prise lors de l'allumage du moteur.


Exotrail se félicite d'être parvenu à miniaturiser une technologie utilisée sur de gros satellites "en divisant par cent" la taille du propulseur, selon David Henri, cofondateur et PDG d’Exotrail. D'autres technologies existent pour propulser les petits satellites, mais le choix d'Exotrail s'est porté sur l'utilisation de l'effet de Hall car cette propulsion "dispose de la meilleure poussée", selon le dirigeant. "Ce système permet d'aller cinq fois plus vite qu'une autre technologie", ajoute-t-il. Un point fort mis en avant auprès des opérateurs de satellites puisque cela peut prendre des mois de déplacer un tel objet.
 

ExoMG, le modèle de vol utilisé pour la mission.


Pourquoi déplacer un satellite ?
Un propulseur permet de modifier ou de maintenir l'orbite d'un satellite (lui évitant de se dégrader). Par exemple, un satellite d'observation peut être changé d'orbite pour avoir une autre couverture de la Terre ou obtenir une meilleure résolution. Un opérateur peut aussi faire le choix d'envoyer plusieurs petits satellite à l'aide d'un lanceur moins cher et de les positionner correctement ensuite à l'aide des propulseurs intégrés. Et cela peut également permettre d'éviter des collisions ou de générer de nouveaux débris en envoyant le satellite brûler dans l'espace à la fin de sa mission.

"Exotrail a développé, conçu, testé et assemblé son propulseur en 10 mois seulement", assure David Henri. Ce dernier ajoute qu'ils sont les seuls à proposer un propulseur électrique s'appuyant sur la technologie à effet Hall pour les nano satellites. Pour les plus gros satellites il y a plus de concurrence, mais Exotrail met en avant la flexibilité de son produit qui peut être conçu en différentes tailles.

Un logiciel de gestion
L'offre d'Exotrail comprend aussi des briques logicielles. Lors de cette mission de démonstration, le moteur à propulsion a été interfacé avec le logiciel ExoOPS de gestion des opérations qui permet à la fois de donner des instructions au moteur mais aussi au satellite afin, par exemple, qu'il prenne la bonne position.

Ce logiciel peut être interfacé facilement avec les outils utilisés par l'opérateur du satellite, il permet aussi de faire de la détermination et de la propagation d’orbite et de planifier des opérations lorsque le satellite est en visibilité de sa station sol. Il est commercialisé sous la forme d'un modèle économique SaaS.

Des clients comme l'ESA et le CNES
La start-up française compte déjà parmi ses clients l’Agence Spatiale Européenne (ESA), le CNES ou encore AAC Clyde Space qui fabrique les satellites pour Eutelsat. Elle a livré des propulseurs ExoMG en septembre et en août à des clients. Une nouvelle livraison devrait avoir lieu dans les semaines à venir et deux autres dans les mois à venir. Au total, la jeune pousse se targue d'avoir signé pour plus d'un million d'euros de contrat lors de la première année de commercialisation de son moteur.

En juillet dernier, Exotrail a levé 11 millions d'euros. Un apport financier devant lui permettre de commercialiser ses premiers produits et poursuivre sa R&D. La pépite qui compte aujourd'hui 33 employés doit en avoir une cinquantaine d'ici la fin de l'année. Ses locaux situés à Massy font désormais 1 000 m², contre 550 il y a quelques semaines.

SpaceVan, un véhicule de transport orbital
Un troisième produit est en cours de développement : le Space Van. L'objectif ici est de concevoir un véhicule de transport orbital qui puisse héberger des nanosatellites ou des microsatellites, et les transporter jusqu'à leur orbite finale opérationnelle à partir de l'orbite de lancement. "Un contrat a été passé avec la CNES, assure David Henri. L'objectif est d'avoir un premier démonstrateur opérationnel fin 2023 début 2024".

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