Safran propulse la conquête de l’espace avec ses moteurs de satellites made in France

Enquête.

Reportage dans la confidentielle forêt de Vernon (Eure). C'est ici, sur le campus de l'espace, que Safran assemble des moteurs de satellites. L’activité explose dans l’usine, entre les bouleversements géopolitiques et le déploiement des méga-constellations en orbite terrestre.

Les propulseurs de satellites de Safran exploitent l'énergie du plasma gazeux. © Adrien Daste pour Safran

Par Simon Chodorge, Chef de rubrique (automobile & industrie)

Publié le 23 novembre 2024 à 08h30.

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Safran : grâce à ses moteurs de pointe, la conquête spatiale va carburer

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A 36 000 kilomètres d’altitude, dans le vide spatial, Syracuse 4A et 4B braquent leurs antennes vers la Terre. Ces deux satellites militaires, de 3,5 tonnes chacun, ont pour mission de permettre aux blindés, avions et même sous-marins de l’armée française de communiquer 24 heures sur 24. Lorsqu'ils manœuvrent dans l'obscurité, ces bijoux de technologie laissent derrière eux un étonnant sillage bleuté. C'est la signature de Safran Spacecraft Propulsion, l'une des rares entreprises au monde à savoir doter les satellites de propulseurs à technologie plasmique.

Remettons les pieds sur Terre. Direction le campus de l’espace, un discret parc technologique planté dans la forêt de Vernon (Eure), où ArianeGroup fabrique les moteurs de sa nouvelle fusée Ariane 6. Mais chez le voisin Safran Spacecraft Propulsion, on travaille sur des modèles adaptés aux satellites, bien plus petits. Dans des salles à atmosphère contrôlée, c’est même à la main que les opérateurs en blouse positionnent les chambres en céramique, qui forment le cœur de ces systèmes de propulsion.

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Des moteurs made in France qui permettent d'alléger les satellites

A l’intérieur de ces «propulseurs à plasma stationnaire» se joue une réaction physique : en entrant en collision avec des électrons, grâce à un champ électrique circulaire, le gaz noble qu’ils contiennent (du xénon ou du krypton) génère un plasma, autrement dit une soupe de gaz ionisé. «Les ions sont alors éjectés à très grande vitesse, ce qui permet de produire la poussée du moteur», résume Xavier Cavelan, directeur des ventes et des programmes chez Safran Spacecraft Propulsion. Utilisée à la place de la propulsion chimique à base d’ergol, cette technologie électrique permet notamment d’alléger le poids des satellites.

New Space : Safran veut faire bondir sa production de moteurs de satellites

A Vernon aussi, le rythme de production s’accélère. Et ce, même si l'un des principaux clients de Safran Spacecraft Propulsion, Airbus, est chahuté dans une tempête spatiale. «Nous sommes passés d’une vingtaine de moteurs livrés par an à 40-60 unités», confirme Xavier Cavelan. En 2023, l’entreprise a vu son chiffre d’affaires quadrupler, pour atteindre près de 35 millions d’euros. Un boum d’activité lié à la guerre en Ukraine : le principal concurrent de Safran, la société russe OKB Fakel, a été balayé par les sanctions économiques contre Moscou.

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Photo 1 / 6 | © Adrien Daste pour Safran

Des satellites postés à 36 000 kilomètres de la Terre

En cours d’assemblage, plusieurs exemplaires du moteur PPS-5000 sont alignés sur leur plaque de transport violette. Il s’agit là du plus gros propulseur de satellite fabriqué par Safran, qui équipe principalement les modèles géostationnaires, positionnés à 36 000 kilomètres de la Terre. Un opérateur réalise ici un test d’isolement électrique.

Photo 2 / 6 | © Adrien Daste pour Safran

La pièce principale du moteur de satellite

Une opératrice positionne la chambre du moteur du satellite. Dans l’espace, c’est à l’intérieur de ce corps circulaire qu’un plasma est généré pour assurer la propulsion. Les salariés revêtent des blouses et des gants pour éviter de contaminer les équipements avec des poussières. Environ 130 personnes travaillent dans l’usine de Vernon.

Photo 3 / 6 | © Adrien Daste pour Safran

Des équipements soumis aux conditions extrêmes de l'espace

Chaque moteur est testé sur des bancs qui reproduisent les conditions extrêmes de l’espace. Dans cette chambre à vide, le propulseur subit des températures allant de -65°C à +310°C. Des tests de vibration sont également menés sur un site voisin, notamment pour s’assurer que les équipements résistent au décollage.

Photo 4 / 6 | © Adrien Daste pour Safran

Un assemblage minutieux de centaines de pièces

Ce petit équipement sert à contrôler le débit de xénon. Ce gaz, particulièrement rare et coûteux, sert à alimenter le moteur. À l’intérieur de chaque propulseur, les pièces se comptent en centaines et la production nécessite de nombreuses étapes manuelles. L’assemblage complet dure environ trois semaines pour un seul exemplaire.

La révolution des mini-satellites

Quatre fois plus léger que le PPS 5000, le PPS X00 pèse environ 3 kilos. En cours de conception, ce moteur est destiné aux engins qui évoluent en orbite basse, de 500 à 1 200 kilomètres d’altitude. Un marché qui croît très fortement avec le lancement de constellations de mini-satellites. Safran espère déployer ce produit dans l’espace courant 2025.

Des satellites en mission durant 15 ans

Un moteur en fonctionnement à l’intérieur d’une chambre à vide. Le plasma de xénon dégagé fait apparaître une couleur bleutée et violacée. Lors des essais de qualification du PPS 5000, le propulseur a été allumé en continu pendant 20 000 heures, soit 833 jours ! Le moteur doit en effet équiper des satellites qui restent actifs pendant une quinzaine d’années.