Kreios Space s'est associé à Kongsberg NanoAvionics pour faire voler un microsatellite de 200 kg équipé d'un système de propulsion électrique atmosphérique en orbite terrestre très basse (VLEO), dans la bande des 150 à 300 km où la plupart des satellites se désintègrent en quelques mois. Si le test confirme le concept, les satellites pourraient utiliser l'air ténu qu'ils combattent actuellement pour rester en altitude, réduisant ainsi le besoin de carburant chimique lourd et coûteux.

Pourquoi la VLEO est un problème

Aux altitudes VLEO, les molécules résiduelles d'oxygène et d'azote créent une traînée mesurable. Cette traînée épuise la vitesse orbitale et, en quelques semaines ou mois, un satellite sans propulsion finit par retomber sur Terre en spirale. Ces mêmes particules érodent également les surfaces exposées, raccourcissant la durée de vie de la mission. Les propulseurs conventionnels résolvent le problème de la traînée en transportant du propergol, mais la masse supplémentaire réduit la capacité de la charge utile et augmente les coûts de lancement.

Comment fonctionne l'« air-carburant »

Le système de Kreios fonctionne comme un mélange miniature d'aspirateur et de propulseur électrique. Une prise d'air recueille les molécules d'O₂ et de N₂ ambiantes. Une source d'énergie embarquée ionise le gaz, le transformant en plasma — un gaz chargé. Le plasma est ensuite expulsé par une tuyère électrique, produisant une poussée qui contrecarre la traînée. En effet, l'atmosphère qui ralentit le satellite devient le propergol qui le propulse vers l'avant.

L'approche promet deux avantages immédiats :

  • Économies de masse – Pas de réservoirs de carburant dédiés ni de gros propulseurs chimiques, libérant ainsi des kilogrammes pour des capteurs ou du matériel de communication.
  • Durée de mission prolongée – Une poussée continue peut maintenir un satellite en VLEO pendant des années plutôt que des mois, permettant une imagerie à plus haute résolution et des liaisons à plus faible latence que seules les parties les plus denses de l'atmosphère peuvent offrir.

Enjeux pour l'industrie

Si le test de Kreios réussit, les opérateurs de constellations d'observation de la Terre, de communications et d'IoT pourraient réduire les coûts de lancement et améliorer la qualité des données. Des images plus nettes sont obtenues en étant plus proche du sol ; la latence diminue pour les services à large bande qui dépendent des relais en orbite basse. Les entreprises qui dépendent des données satellites — entreprises de logistique, gestionnaires de construction, fournisseurs d'agriculture de précision — pourraient bénéficier d'informations plus rapides et plus détaillées.

La technologie apporte également de nouveaux risques. Générer du plasma dans un environnement hostile exige une alimentation électrique fiable ; le système doit puiser suffisamment d'électricité dans les panneaux solaires sans compromettre les autres charges utiles. Les niveaux de poussée sont modestes, donc le maintien précis de l'orbite nécessitera un logiciel de contrôle sophistiqué. Une exposition prolongée aux gaz d'échappement ionisés pourrait accélérer l'usure des surfaces de l'engin spatial, un facteur qui n'a pas encore été quantifié lors de vols de longue durée.

Prochaines étapes

Kreios prévoit de lancer le bus de test plus tard cette année, en ciblant une orbite circulaire de 150 km pour maximiser la densité atmosphérique. La mission surveillera les performances de poussée, la consommation d'énergie et la dégradation des matériaux sur plusieurs mois. Un succès pourrait mener à un service commercial proposant des kits de propulsion « alimentés par l'air » pour les microsatellites, et pourrait inciter d'autres startups à explorer des concepts similaires.

L'essentiel

Transformer la traînée atmosphérique en poussée pourrait réécrire l'économie des missions VLEO. En récoltant les particules mêmes qui menacent de faire retomber les satellites, Kreios Space vise à les maintenir en orbite plus longtemps, à moindre coût et avec des performances accrues. Le prochain vol révélera si l'idée peut passer de la physique de laboratoire aux opérations spatiales quotidiennes.