La lévitation, pour maintenir les satellites dans la bonne position et sur la cible

À bord d'une navette spatiale, le système de contrôle de l'assiette et de l'orbite maintient l'orientation de l'appareil en orbite et sur sa trajectoire orbitale. Il est donc essentiel pour la réussite et la sécurité de la mission. En outre, l'efficacité de ce système se répercute sur la consommation de propergol, et donc sur le coût de la mission et la charge utile.

Pour renforcer l'indépendance de l'Europe et sa compétitivité dans le secteur des satellites commerciaux et scientifiques, les chercheurs ont déployé le projet ELSA (European levitated spherical actuator) financé par l'UE. Parmi les principaux objectifs: réduire la masse, la taille et l'énergie nécessaires au sous-système de contrôle de l'assiette tout en conservant la précision et en améliorant la fiabilité.

D'ordinaire, un tel système utilise trois roues de réaction ou actionneurs gyroscopiques pour détecter des modifications de paramètres comme l'accélération ou le couple. Il utilise ensuite des actionneurs pour apporter une correction. Les chercheurs du projet ELSA ont exploité un concept novateur de sous-système proposé il y a plus de 20 ans, à savoir une «sphère de réaction» qui lévite grâce à un champ magnétique. La symétrie est quasiment parfaite alors que le cadre de référence multiaxes intégré offre une solution optimale. En outre, par rapport à la version à trois roues de réaction, le poids est nettement inférieur. En venant à bout des difficultés techniques, la technologie s'approche de plus en plus de la réalité commerciale.

Un prototype a été conçu, fabriqué et testé dans le cadre d'une démonstration de principe. Le concept synchrone sélectionné a été dimensionné de telle sorte à répondre aux caractéristiques techniques émanant de différents sous-traitants. Le premier prototype de sphère de réaction a été conçu pour obtenir un couple de 0,2 newton-mètre et un moment angulaire de 23 newton-mètres par seconde.

L'élégante maquette du projet ELSA permettra l'exploitation de la sphère de réaction en matière de force et de couple exportés, ce qui exprimera toutes les qualités du modèle en ce qui concerne les roues de réaction ou les gyroscopes pour les applications spatiales.

Le fait d'avancer la concrétisation technique d'un ACS à sphère de réaction serait une réussite majeure pour le secteur spatial de l'UE. Il représenterait une alternative solide aux systèmes acquis à l'étranger, réduisant la dépendance envers eux et ouvrant la possibilité de le proposer à d'autres entreprises. Les travaux et les résultats du projet ELSO ont ouvert la voie.