Voyager dans l'espace grâce aux batteries Saft
Dites « aventure spatiale », et chacun pense spontanément à Apollo, à un spationaute, une fusée, à la Station spatiale internationale… Bien peu d’entre nous évoquent leurs besoins en énergie. Mais chez Saft, on connait toute l’importance du facteur énergie dans cette incroyable épopée.
Dès 1966, Saft a en effet fourni des batteries pour satellites : le premier équipé, en batteries nickel-cadmium (Ni-Cd), fut Diapason, le premier satellite français, conçu par le Centre national d’études spatiales (CNES). Il devait remplir une mission scientifique d’une durée de deux ans, mais resta finalement six ans en opération.
Les batteries sont utilisées sur les satellites pour fournir du courant la « nuit », lorsque le satellite passe derrière la Terre et n’est plus éclairé par le Soleil. En phase de « jour », des panneaux solaires produisent l’énergie et permettent simultanément de recharger les batteries. Ce mode de fonctionnement en relation avec le Soleil est très important car il permet aux batteries d’avoir une longue durée de vie. Les batteries destinées à l’espace doivent être fiables, durer plus de vingt ans, supporter des températures extrêmes, le vide sidéral et les radiations. Elles doivent aussi résister à tous les aléas, vibrations du lancement, impact de l’atterrissage...
Après le succès de Diapason, Saft a fourni plus de 800 batteries Ni-Cd pour des satellites en orbite basse : engins d’observation militaire comme Hélios, satellites géostationnaires de télécommunications, météorologiques ou encore pour la télévision. Sans oublier les dix premiers satellites GPS. Autant d’outils de communication auxquels nous sommes si habitués que nous ne pouvons concevoir de vivre sans eux, et qui ont pourtant moins de 50 ans d’existence.
Le catalogue Hipparcos, 118 200 étoiles
Saft a aussi été partie prenante dans des explorations hors du commun comme les missions SoHO et Hipparcos. Lancé en 1995, le satellite SoHO s’approcha tout près du Soleil, ce qui permis à des centaines d’astronomes d’étudier d’incroyables photos d’éruptions solaires. Puis, pour des raisons inconnues, le 24 juin 1998, le contact fut perdu. L’orientation du satellite ne put être maintenue face au Soleil. Ce n’est qu’un mois après que les agences spatiales américaine et européenne parvinrent à localiser et réactiver le satellite. Malgré les énormes variations de température subies (-150 °C dans l’ombre de la Terre, +200 °C au Soleil), la batterie avait résisté. Elle est encore opérationnelle aujourd’hui. La mission, qui devait durer deux ans, est prolongée jusqu’en décembre 2018.
Quant à Hipparcos, satellite scientifique de l’Agence spatiale européenne (ESA), il a été lancé en 1989 et est resté actif jusqu’en 1993. Son but : mesurer avec précision la position des corps célestes dans le ciel. Le catalogue Hipparcos, publié en 1997, donne les coordonnées exactes de 118 200 étoiles.
Technologie pour l’espace commercial
Saft a aussi équipé, à partir de 1979, tous les lanceurs de satellites d’Arianespace, en fournissant pour chaque fusée 15 à 20 batteries Ni-Cd positionnées à tous les étages du lanceur pour assurer les fonctions de guidage, télémétrie et mise à feu. Au total, cela représente plus de 240 lancements. De 1986 à 1990, Saft développa des batteries nickel-hydrogène très fiables et résistantes. Plus de 60 satellites en furent équipés, dont au 20 sont encore en fonctionnement aujourd’hui. Au début des années 2000, la technologie lithium-ion (Li-ion), qui permet de réduire significativement le poids de l’équipement et donc son coût, prit le relais. La technologie Li-ion fut développé et qualifié avec Stentor, dont le lancement, en 2002 échoua (premier lancement d’Ariane 5). Cela n’empêcha pas les batteries Li-ion d’équiper Smart-1 en 2003. Ce démonstrateur technologique placé en orbite autour de la lune par l’ESA devait tester le recours à l’énergie électrique pour la propulsion, en préparation de futures missions interstellaires à propulsion plasmique. Mais le succès le plus éclatant concerne le lancement du premier satellite de télécommunications géostationnaire Eurostar d’Airbus, le W3A. Après 13 ans en orbite, sa batterie Li-ion fonctionne très bien, avec une perte d’énergie de seulement 2 % depuis le début de la mission.
Depuis, quelque 265 satellites utilisent la technologie Li-ion de Saft. Tous ont été conçus en coopération avec des industriels comme Airbus Defence and Space, Thales Alenia Space, OBH en Allemagne, et SSTL en Grande Bretagne, la Nasa ou l’agence russe Roscosmos, ou encore avec Boeing, Lockheed Martin ou Orbital Sciences Corporation aux Etats-Unis, ou des entreprises russes, chinoises, indiennes et argentine. Les satellites météorologiques américains les plus avancés technologiquement les GOES-R et S de Lockheed Martin ont respectivement été placés en orbite géostationnaire en novembre 2016 et mars 2018. Le succès le plus récent concerne les premiers lancements du programme Iridium Next, qui comprendra 81 satellites. Construite par Thales Alenia Space, cette constellation fournira un service de télécommunications grâce à son réseau de satellites autour de la planète.
La recherche spatiale, qui avait quelque peu ralentie dans les années 1990, elle revenue sur le devant de la scène, avec des entrepreneurs comme Richard Branson ou Jeff Bezos investissant dans les voyages dans l’espace. Tous deux estiment que dans les prochaines années, de tels voyages deviendront monnaie courante.
En 2020, l’ESA lancera Euclid, pour une mission de six ans de recherche sur l’énergie et la matière noire. La même année, le rover ExoMars sera lancé pour tenter de trouver des signes de vie sur la planète rouge. Là encore, Saft sera de la partie.