Partenaires

CNRS
INSIS



Rechercher

Sur ce site

Sur le Web du CNRS

          Version Française         English Version       

Accueil du site > Installations expérimentales > Propulsion spatiale & souffleries hypersoniques > NExET

Banc d’essai NExET

Il s’agit d’un moyen d’essais à pompage cryogénique dédié à des expériences et des activités de R&D dans le domaine de la propulsion spatiale à plasma. L’acronyme NExET signifie : New Experiments on Electric Thrusters.

L’installation, qui est utilisée par les chercheurs en parallèle du banc Pivoine-2g, a été mise en service à ICARE en novembre 2008.

Le moyen d’essais est basé sur une chambre à vide cylindrique de 1,8 m de longueur et 0,8 m de diamètre. Le pompage primaire est constitué d’une pompe sèche de 400 m3/h et d’une pompe turbomoléculaire de 200 l/s pour les gaz légers tel que l’hydrogène. Le pompage secondaire repose sur une pompe cryogénique développée par Oerlikon-Leybold et capable d’absorber différents gaz comme SF6, Xe et Kr. Avec une surface cryogénique de 0,5 m2 maintenue à 40 K, elle offre une capacité de pompage d’environ 8000 l/s. Les premiers essais montrent que l’on peut maintenir une pression résiduelle de 5×10-5 mbar-N2 pour 1 mg/s de SF6 ou 1,5 mg/s de Xe avec 200 W de puissance injectée. Ainsi, le libre parcours moyen d’échange de quantité de mouvement des particules lourdes (molécules, atomes, ions) est de l’ordre de grandeur de la longueur de l’enceinte, ce qui garantit un impact négligeable du gaz résiduel sur les résultats des mesures.

Le fond du caisson est équipé d’un système de refroidissement par eau qui permet de diminuer la charge thermique sur la surface cryogénique. La chambre est équipée de plusieurs fenêtres d’observation, de passages électriques sous vide et de brides pour les diagnostics. L’accès à l’intérieur se fait par une porte frontale de grand diamètre sur laquelle est installée une bride de fixation réservée aux moteurs, aux sources d’ions et aux réacteurs à plasma nécessaires aux expériences. Le moyen d’essais sera prochainement équipé d’un spectromètre de masse afin de suivre en temps réel la composition du gaz résiduel dans l’enceinte ainsi que d’une série de diagnostics « plasma » : sondes de Langmuir, sondes de Faraday et analyseur d’énergie à champ retardateur (RPA). La mise en service de l’installation NExET a été entièrement financée par la société Astrium (CTO) dans le cadre d’un programme de recherche sur le concept novateur PEGASES [1] de propulseur à plasma ions-ions.

Dans un futur proche, NExET va également permettre à notre équipe :

  • 1) de travailler sur de nouveaux ergols gazeux ou solides,
  • 2) d’étudier la physique des propulseurs à effet Hall de faible puissance,
  • 3) de développer de nouvelles technologies pour la propulsion électrique comme le propulseur Hall-RF ou les moteurs ioniques à tuyère magnétique.

Contact :

 


[1] En 2005, Pascal Chabert du Laboratoire de Physique des Plasmas à l’école Polytechnique a imaginé et breveté (P. Chabert, Brevet WO 2007/065915 A1, 2007) un nouveau concept de propulseur électrique qui, contrairement aux moteurs ioniques et aux propulseurs de Hall, ne nécessite pas de cathode. Le concept, nommé PEGASES pour Plasma Propulsion with Electronegative GASES, est fondé sur la création et l’accélération d’un plasma ions-ions.