Propulsion à gaz froid
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La propulsion à gaz froid est une des techniques utilisées par les engins spatiaux pour effectuer de petites corrections d'orientation ou de vitesse. Un propulseur à gaz froid utilise un gaz stocké sous haute pression qui est simplement libéré dans une tuyère qui permet d'orienter la poussée exercée.
Ce type de propulsion permet d'exercer des poussées très faibles et de courte durée. Les gaz utilisés (généralement de l'azote ou de l'hélium) sont peu corrosifs. Le système très simple et ne comportant que des vannes comme pièce mobile est par conséquent d'une grande fiabilité. Par contre la vitesse d'éjection des gaz est faible (800 à 1500 m/s) si on la compare à celle d'un moteur-fusée à ergols liquides ou à un propulseur à propergol solide et la poussée maximale est inférieure à 50 Newton
Ces caractéristiques le réservent généralement au contrôle d'attitude d'un satellite ou d'une sonde spatiale qui ne nécessite que de très faibles poussées, en très grand nombre (jusqu'à plusieurs dizaines de milliers pour une sonde spatiale) et une quantité de carburant limitée sur la durée d'une mission. Lorsque un engin spatial utilise ce type de propulsion il dispose de plusieurs tuyères fixes (typiquement jusqu'à 16) orientées dans les principales directions pour pouvoir agir selon tous les axes. Ce mode de propulsion est souvent accompagné d'une propulsion liquide (utilisant le plus souvent de l'hydrazine) qui est utilisée pour les manœuvres nécessitant des poussées plus importantes : corrections de trajectoire, changements d'orbite.
Caractéristiques des différentes techniques de propulsion spatiale
| Technologie |
Impulsion
spécifique (s.) |
Poussée
(newtons) |
Domaine d'emploi |
| Gaz froid |
50-170 |
0,05-20 |
Contrôle d'orbite et d'attitude |
| Propergol solide |
280-310 |
50-50000 |
Premier étage de lanceur, rétrofusée, moteur d'apogée |
| Liquide |
|
|
Premier ou deuxième étage de fusée, moteur correction de trajectoire ou d'orbite des vaisseaux spatiaux |
| Hydrazine à surchauffe |
280-300 |
0,05-0,5 |
Contrôle d'orbite et d'attitude |
| diergols |
280-315 |
5-500 |
Manœuvre de transfert,
Contrôle d'orbite et d'attitude |
| Électrique |
|
|
|
| Électrothermie |
450-600 |
0,1-0,2 |
|
| Électrostatique |
2500-3000 |
0,02 |
Contrôle d'orbite et d'attitude |
| Plasma |
1200-2500 |
0,01-0,1 |
Contrôle d'orbite et d'attitude |
|
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