IonSat

IonSat est un nanosatellite propulsé et développé par les étudiants de l’École polytechnique.

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Quelques points

Maintien à poste en orbite très basse

Le projet vise à concevoir, placer et maintenir en orbite basse un nanosatellite propulsé. Il s’inscrit dans le contexte d’un intérêt croissant porté aux orbites très basses, pour leurs nombreux intérêts (temps de latence des communications réduit, meilleure résolution, coûts de lancement moindres, etc.).

Le satellite serait lancé depuis l’ISS et descendrait jusqu’à l’altitude de 300km. Cette descente repose sur la technique d’aerobreaking, qui consiste à utiliser la traînée atmosphérique afin de freiner le satellite, en orientant la plus grande surface perpendiculairement à la trajectoire pour maximiser la force de traînée.

Une fois à 300km d’altitude, la mission de maintien à poste commence. À intervalles de temps réguliers, le nanosatellite amorcera une phase de descente pour atteindre une altitude plus basse de 10km. Le vol s’effectuera donc par paliers pour une durée souhaitée de 6 mois : la mission sera prolongée en cas de succès.

Illustration du plan de mission prévu pour IonSat : représentation de l'altitude moyenne sur une orbite en fonction du temps. La mission est considérée un succès au bout de 6 mois de maintient à poste, soit environs trois paliers.

Plateforme toute-électrique

Le système de propulsion utilisé est un moteur ionique NPT30-I2 fourni par ThrustMe. Il fonctionne avec une puissance allant jusqu’à 60W, ce qui est très élevé pour un nanosatellite de la taille d’IonSat.

 Le moteur Ionique NPT30-I2, un propulseur électrique à grille utilisant l'Iode comme propulsif. Image ThrustMe

Réussir à fournir la puissance nécessaire représente donc un véritable challenge, qui demande une étude précise des capacités de récupération d’énergie par les panneaux solaires, couplés à l’utilisation de la batterie. Il faut aussi saisir les conséquences d’une telle consommation d’énergie, notamment d’un point de vue thermique : cela demande une bonne capacité d’évacuation de la chaleur pour éviter le dysfonctionnement des composants.

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Communications

Le projet Ionsat a fait l’objet de quelques communications par les étudiants lors de conférences internationales :

• International Astronautical Congres (IAC) 2020 IonSat : a student nanosat with an iodine thruster in very low earth orbit. Voir l’article associé
• International Astronautical Congres (IAC) 2019 Fitting a high total impulse electric propulsion system in a student CubeSat to compensate the atmospheric drag in low-earth orbit. Voir l’article associé
• International Astronautical Congres (IAC) 2018 IonSat: challenging the atmospheric drag with a 6U nanosatellite. Voir l’article associé
• 7th Interplanetary CubeSat Workshop 2018 IONSAT: Challenging the atmospheric drag with a 6U nanosatellite. Voir le support de la présentation

Communications scientifiques

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