Propulseur à effet Hall

Propulseur à effet Hall au xénon de 6 kW du Jet Propulsion Laboratory.
Propulseur à effet Hall de 2 kW du Princeton Plasma Physics Laboratory (en).

Un propulseur à effet Hall, parfois appelé Stationnary Plasma Thruster (SPT)[1] ou moteur à plasma stationnaire, est un type de propulseur ionique (généralement de forme annulaire) qui utilise un champ électrique pour accélérer des ions. Il est dit à effet Hall car il utilise un champ magnétique pour piéger les électrons qui servent à ioniser un gaz. Ces ions sont alors accélérés et produisent une poussée. Il entre dans la catégorie des propulseurs magnétoplasmadynamiques.

Différents gaz peuvent servir dans ces types de propulseur. Parmi ceux-ci, le xénon est le plus couramment utilisé. Les autres gaz sont notamment le krypton, le bismuth, l'argon, l'iode, le magnésium et le zinc.

Ces engins sont capables d'accélérer les gaz à une vitesse comprise entre 10 km/s et 80 km/s. La plupart des modèles se classent entre 15 et 30 km/s, pour des impulsions spécifiques respectives de 1 000 à 8 000 secondes et 1 500 à 3 000 secondes. La poussée pouvant être produite par les propulseurs à effet Hall varie en fonction de la puissance électrique qui leur sera fournie, par exemple une puissance de 1,35 kilowatt (kW) à 10 kW produit une vélocité de 10 km/s à 50 km/s, équivalent à une force de 40 à 600 millinewtons (mN). Certains modèles à grande puissance dégagent une force de plus de 5,4 newtons[2] en laboratoire. De plus, des propulseurs ayant plus de 100 kW de puissance ont été démontrés avec le type au xénon.

La couleur résultante de l'excitation des atomes perceptible à la sortie du propulseur dépend du gaz utilisé. Ainsi, par exemple, le modèle au xénon produit une couleur bleutée.

Les applications de tels moteurs sont principalement le contrôle de l'orientation et de la position des satellites en orbite et aussi comme moteur primaire pour les robots spatiaux de taille moyenne.