HV-EPSA : les satellites de demain sous haute tension
Mettre les satellites du futur sous « haute tension » est l’une des clés pour améliorer leur performance globale.
Un satellite de télécommunications est formé de deux parties :
- Un module de service, également appelé plateforme, qui rassemble toutes les servitudes d’un satellite (pointage du satellite et de ses antennes vers la Terre, propulsion, communication avec la Terre, génération d’électricité grâce à des panneaux solaires et stockage de cette électricité dans des batteries,…)
- Un module de communication appelé charge utile (qui reçoit et transmet les signaux pour le téléphone, internet, la télévision,…).
HV-EPSA*, projet de Recherche et Développement européen H2020, est né de ce constat avec pour objectif d'étudier la faisabilité d’augmenter la tension des satellites du futur. Les satellites du futur pourront ainsi gagner en efficacité énergétique, soit pour être plus compacts, soit pour délivrer plus de services.
HV-EPSA est un projet conduit sous la responsabilité de Thales Alenia Space en coopération avec ses partenaires européens.
Une augmentation de la tension pour une meilleure performance globale du satellite :
L’objectif principal du projet HV-EPSA est d’analyser complètement la chaine électrique, depuis le générateur solaire et la batterie jusqu’aux équipements de la plateforme (incluant la propulsion électrique) et de la charge utile [qui peut être de télécommunications ou radar].
Augmenter la tension d’alimentation des satellites est un atout majeur pour accroitre leur puissance et obtenir ainsi plus de débit, de meilleures couvertures ou des phases de mise à poste plus rapides.
Un autre atout significatif sera de s’affranchir de certains équipements de conversion et de leurs câbles d'alimentation (un satellite en embarque plusieurs kilomètres). Cela réduira le volume nécessaire à l’intérieur du satellite ainsi que sa masse (le prix du kilo en orbite étant très élevé, les fabricants de satellites cherchent toujours à réduire la masse).
Cela amènera :
- Soit des satellites plus petits et moins lourds pour la même mission.
- Soit une charge utile plus performante pour une taille de satellite similaire.
L’étude HV-EPSA cherchera en particulier les moyens d'éviter les arcs électriques qui peuvent apparaître :
- Par effet corona par conjonction d'une tension élevée et d'une pression atmosphérique réduite par l'altitude, durant la phase de lancement lorsque le satellite est encore fixé sur le lanceur.
- Ou en présence des particules conductrices générées par les moteurs plasmiques.
Pour cela, Il faudra consolider la robustesse de certains équipements, renforcer l’isolation des câbles et des générateurs solaires, voire développer de nouvelles technologies pour tirer pleinement parti des avantages de la haute tension.
L’étude HV-EPSA analysera l’intérêt d’une tension électrique entre 300 et 600V pour les futurs satellites de télécommunications ou d’observation radar de la Terre, les engins spatiaux capables de modifier l’orbite de satellites ou de récupérer des débris. Cette étude concerne également les missions d’exploration spatiale (sondes interplanétaires…). +d'info sur HV-EPSA : cliquez ici
HV-EPSA : projet et partenaires
Les partenaires du projet sont l’Ecole Polytechnique de Lausanne (Suisse), l’ONERA (France), SITAEL (Italie), IONIX (Royaume-Uni), RUAG (Suisse) et Thales Alenia Space (Belgique, Italie et France). + d'info sur les partenaires du projet.
En tant que coordinateur de l’étude, Thales Alenia Space est responsable du système et de l’architecture électrique globale du satellite. La société joue le rôle de coordinateur tant au niveau administratif qu’au niveau de l’expertise.
A l’issue du projet, le consortium devra livrer à la Commission Européenne un document incluant le rapport des tests effectués, la roadmap (feuille de route) relative au développement technologique. Il sera également question d’identifier les technologies qu’il faudra développer en vue d’envisager des futurs gros satellites de télécommunication avec une puissance charge utile bien au-delà de 20kW.
Thales Alenia Space dans le programme Horizon 2020:
La société est fortement impliquée dans de nombreux projets H2020, en tant que partenaire ou coordinateur (responsable). Au même titre que GoToFly, PAMPA, ONION et à présent HV-EPSA, nous ne manquerons pas de vous faire découvrir, dans les semaines à venir, de nouveaux projets H2020 conduits sous la maîtrise d’œuvre de Thales Alenia Space.
Ce projet a reçu un financement du programme de Recherche et Innovation Horizon 2020 de l’Union Européenne, en vertu de la convention de subvention N° 687515.
*HV-EPSA : High Voltage Electrical & Power System Architecture
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