Ane AaneslandChercheuse en physique

Ane Aanesland, un nouveau pas vers la miniaturisation des satellites

Formée dans sa Norvège natale à l’université de Tromsø, la plus septentrionale du monde, Ane Aanesland est chargée de recherche au Laboratoire de physique des plasmas1 et a fondé en 2017 la start-up ThrustMe (propulse-moi) avec son collègue Dmytro Rafalskyi.

« L’industrie spatiale se transforme rapidement et s’oriente vers des satellites de plus en plus petits, organisés en constellations, situe la CEO de ThrustMe. Comme ces satellites deviennent monotâches et moins chers à l’unité, toute l’ingénierie et la gestion des risques changent. » La taille des propulseurs, utilisés par les satellites pour se maintenir aux bonnes orbites, s’avère ainsi particulièrement critique.

Ane Aanesland a donc développé, avec Dmytro Rafalskyi et leur équipe, deux innovations majeures. Le principal frein à la miniaturisation des moteurs spatiaux réside dans la séparation des sources d’ions positifs et d’électrons. La poussée de ces moteurs provient de l’éjection de matière ionisée, mais celle-ci va vouloir réagir avec la matière environnante. Des électrons sont produits justement pour neutraliser ces ions, afin d’éviter qu’ils s’attaquent aux parois du moteur et du satellite. Plutôt que d’avoir une électrode différente pour émettre chacune des deux particules, ThrustMe applique une tension radiofréquence à une seule grille qui les accélère toutes. La taille des moteurs est ainsi réduite jusqu’à 40 %.

L’autre axe d’innovation tient dans le choix de l’ergol, terme générique pour toute matière qui fournit de l’énergie pour la propulsion spatiale. La start-up a montré que l’iode pouvait remplacer le xénon, très utilisé pour les systèmes de propulsion à plasma. Elle est en effet nettement moins chère et se maintient bien sous forme solide, quand le xénon est un gaz qui doit rester pressurisé.

Dans un milieu aussi indéniablement discret que le spatial, impossible de lister les assembleurs qui emploient les moteurs de ThrustMe. La start-up a néanmoins été choisie par GomSpace, un fabricant danois de nanosatellites, pour améliorer les manœuvres des constellations de satellites en jouant sur l’ergol. « Nous voulons rendre durable cette nouvelle utilisation de l’espace, insiste Ane Aanesland. Face à une augmentation d’un facteur dix du nombre de satellites lancés, nous devons parvenir à mieux les contrôler pour éviter les collisions et améliorer leur durée de vie. »

• Laboratoire de physique des plasmas
• Institut des sciences de l'ingénierie et des systèmes
• Délégation Ile-de-France Sud Gif-sur-Yvette

• 1CNRS/École polytechnique/Observatoire de Paris/Université Paris-Sud/Sorbonne Université