Brevet FR2717865A1 — publié le 19950929

DISPOSITIF DE PROPULSION POUR VEHICULE SPATIAL EN ORBITE BASSE DESCRIPTION Domaine technique La présente invention a pour objet un dispositif de propulsion pour véhicule spatial en orbite basse. Par "véhicule spatial", on entent tout type de satellites, stations orbitales, etc... Par "orbite basse", on entend des orbites qui se situent en dessous de 1000 km environ. Etat de la technique antérieure On connaît, en propulsion spatiale, des moyens de propulsion électrique dans lesquels des particules chargées (électrons ou ions) sont éjectées après avoir été accélérées par des dispositifs électrostatiques. Ce type de propulsion, appliqué pendant un temps prolongé, peut servir à des corrections de trajectoire. Cette technique présente un inconvénient lié au fait que les particules chargées utilisées proviennent d'un matériau embarqué dans le véhicule spatial (du mercure, du césium, ...). Ce matériau doit être ionisé par des moyens mettant en oeuvre, par exemple, un bombardement électronique ou une ionisation par radiofréquence. Ces moyens sont lourds et polluants. La charge utile embarquée dans le véhicule spatial se trouve donc réduite du poids de tous ces matériaux et composants. La présente invention a justement pour but d'éviter ces inconvénients. Exposé de l'invention A cette fin, l'invention propose un dispositif de propulsion pour véhicule spatial qui utilise, comme source de particules chargées, l'atmosphère raréfiée présente à certaines altitudes et en particulier les atomes et molécules ionisés qui se trouvent en proportion non négligeable aux altitudes inférieures à environ 1000 km. L'invention prévoit alors deux grilles portées à des potentiels convenables, entre lesquelles les ions positifs et les électrons vont être accélérés (dans des directions opposées) . Comme la quantité de mouvement communiquée aux électrons est beaucoup plus faible que la quantité de mouvement communiquée aux ions (en raison de la très faible masse des premiers), une quantité de mouvement nette sera produite qui, par réaction, sera transmise au véhicule spatial sur lequel seront fixées les grilles. On obtient ainsi une propulsion par réaction sans qu'il y ait lieu de prévoir une masse interne supplémentaire pour l'alimentation de la propulsion. Le déposant appelle ce nouveau type de propulsion : "propulsion électro-aérodynamique" ou "aéro-électrodynamique". De façon plus précise, la présente invention a pour objet un dispositif de propulsion pour véhicule spatial en orbite basse, caractérisé par le fait qu'il comprend une électrode conductrice, dite électrode "avant", et une grille conductrice, dite grille "arrière", et une source de tension apte à établir une différence de potentiel entre l'électrode avant et la grille arrière. L'électrode avant peut être constituée par une plaque conductrice placée sur le corps du véhicule spatial et qui est chargée de recueillir les électrons qui seront ensuite drainés vers la grille arrière à travers la source de tension. Selon une autre variante, l'électrode avant est, elle aussi, en forme de grille. Le dispositif comprend alors deux grilles parallèles. De préférence, la grille arrière comprend des moyens aptes à émettre des électrons. De préférence encore, la grille arrière comprend des moyens de déflexion électrostatique. De préférence encore, la grille avant comprend des moyens d'ionisation. Dans toutes ces variantes d'exécution, la source de tension apte à établir une différence de potentiel entre la grille avant et la grille arrière peut être soit une source continue soit une source travaillant en impulsion. Brève description des dessins - la figure 1 est un graphique montrant la densité d'ions dans l'atmosphère en fonction de l'altitude ; - la figure 2 est un autre graphique montrant la variation de la densité d'atomes et de molécules neutres ainsi que le taux d'ionisation en fonction de l'altitude ; - la figure 3 montre, en vue de côté, un véhicule spatial équipé du dispositif de propulsion selon l'invention ; - la figure 4 montre le même véhicule en vue de face - la figure 5 est un schéma électrique de principe permettant d'expliquer le fonctionnement du dispositif de l'invention ; - la figure 6 montre un mode particulier de réalisation de moyens d'émission d'électrons ; - la figure 7 montre, en perspective, un véhicule spatial équipé du dispositif de l'invention avec des moyens de déflexion électrostatique ; - la figure 8 est un schéma illustrant le principe de la déflexion électrostatique - la figure 9 montre des moyens d'ionisation placés au niveau de la grille avant ; - la figure 10 montre des formes de tensions électriques apparaissant en différents points des moyens d'ionisation, - la figure 11 illustre une variante simplifiée sans grille avant. Exposé détaillé de modes de réalisation Avant que ne soit décrit le dispositif de l'invention, quelques précisions vont être données sur la composition de la haute atmosphère (100 km à 3000 km). Cette région correspond sensiblement à ce que l'on appelle 1'"ionosphère" puisqu'une partie des particules (atomes ou molécules) qui la compose est ionisée. Les atomes et molécules ionisées le sont toujours positivement. Il s'agit essentiellement de - l'oxygène atomique (0+), - l'oxygène moléculaire (02+), - l'oxygène azoté (NO+), - l'hydrogène (H+), - des ions atomiques métalliques (H+ : Fe+, Ca+, Mg+, Si+, . ..) La haute atmosphère, à partir de 90 km, peut être subdivisée en quatre couches, comme illustré sur la figure 1 - la région E (de 90 à 150 km) correspond à une couche dont le niveau d'ionisation se situe entre 108 et 1011 ions/m3 ; il s'agit de NO+, 02+ auxquels peuvent s'adjoindre des couches minces d'ions métalliques M+ (Fe+, Ca+, Mg+, Si+, ...) ; - la région F1 (de 150 à 250 km) correspond à une zone de transition entre les ions moléculaires NO+ et 02+ et les ions atomiques 0+ ; - la région F2 (de 250 km à 550 km environ) correspond à une zone où les ions 0+ sont majoritaires : 1011 à 4.1012 ions/m3 ; - la "protatmosphère" (au-delà de 550 km environ) où les ions H+ deviennent majoritaires. Par ailleurs, la figure 2 montre le nombre nn d'atomes et de molécules neutres par mètre cube en fonction de l'altitude H exprimée en km. Ce nombre est compris entre une valeur maximum (nn)max et une valeur minimum (nn)min et présente une valeur moyenne (nn)moy. La figure 2 montre encore le taux d'ionisation ne/nm en fonction de l'altitude. Pour obtenir les densités atmosphériques correspondantes en kg/m3, il suffit de multiplier nn ou ne par la masse atomique correspondante (par exemple 2,656.10-26 kg pour l'oxygène). Les figures 3 et 4 montrent schématiquement un véhicule spatial équipé d'un dispositif de propulsion conforme à l'invention. La figure 3 est une vue de côté et la figure 4 une vue de face. Le véhicule spatial porte la référence 10. A ce véhicule sont fixés deux ensembles comprenant chacun une grille avant Gav et une grille arrière Gar (seules les grilles du système situé au-dessus du véhicule 10 sont référencées). L'avant du véhicule spatial est référencé 12. Les grilles sont constituées par tout moyen conducteur : ensemble de tiges horizontales 16 et verticales 18, comme illustré, mais aussi plaque percée, treillis, fils tendus, etc... Ces grilles sont reliées à une source de tension, schématiquement représentée et référencée 50. La grille avant est reliée au pôle positif de cette source et la grille arrière au pôle négatif. En pratique, la grille avant peut être réliée au corps 10 du véhicule spatial. Le nombre d'ensembles de grille est quelconque et n'est pas limité à 2. Il est de préférence égal à un nombre pair, les ensembles étant disposés symétriquement par rapport au corps du véhicule spatial. Le principe de fonctionnement de ce dispositif peut être expliqué en liaison avec la figure 5, qui représente schématiquement les deux grilles Gav, Gar distantes de e et portées à des potentiels qui diffèrent de U. Un champ électrique E est établi entre les grilles avec E=u/e. Les ions positifs sont notés I+ et les électrons e-. La vitesse initiale relative des particules est notée VI. I1 s'agit, en fait, de la vitesse du véhicule spatial. C'est donc la vitesse des particules au niveau de la grille avant. La vitesse relative d'expulsion au niveau de la grille arrière, est notée VF. L'énergie électrique communiqée à une particule ionisée est égale à Ue. La conservation de l'énergie exige que cette quantité soit égale à la variation d'énergie cinétique. On a donc Ue=2m(VF-V,) 2 où m est la masse de l'ion. Pour l'atome d'oxygène, la masse (notée mo+) est de 2,656.10-26 kg. Pour NO+, la masse m est égale à 15 mu+. Pour la molécule d'oxygène m=2mO+. 8 A titre d'exemple, on peut considérer un véhicule spatial en orbite circulaire à une altitude de 350 km où la vitesse VI est de l'ordre de 7,7 km. Le carré VI est alors égal à 60.106 m2/s2. La vitesse d'expulsion e est alors définie par VF2 = 2U- + VI2 soit, pour une m différence de potentiel U = 1250 V une vitesse VF de l'ordre de 125 km/s. On constate que la vitesse d'expulsion VF est largement supérieure à la vitesse initiale VI correspondant à la vitesse du satellite. La relation générale liant les énergies peut donc être approchée par la relation VF2 = 2Ue/m L'erreur relative commise est inférieure au millième. Le processus physique qui permet ce transfert d'énergie électrique en énergie cinétique se produit en détail de la façon suivante. Le milieu dans lequel baignent les deux grilles est un milieu partiellement ionisé mais dans lequel règne un équilibre électrique car il y a autant d'électrons que d'ions O+, NO+, o2 ou H+ dans un volume donné ; il s'agit d'un plasma. La grille avant "ratisse" simultanément, à la vitesse Vi, les ions positifs (qui passent à travers la grille avant) et les électrons, qui sont capturés et drainés à travers le circuit électrique interne et son générateur électrique. Les électrons produisent un courant I opposé à la circulation des électrons. L'énergie cinétique communiquée aux ions est fournie par le générateur électrique (voir la relation 2mVF2tU.e). 2 L'énergie électrique fournie par le générateur à chaque ion et donc transformée en énergie cinétique mVF2 par 2 "effet électrodynamique". Ces électrons, après passage par le générateur électrique 50, vont être restitués au milieu environnant par l'intermédiaire de la grille arrière (par exemple à l'aide de pointes cathodiques chauffées comme on le verra à propos de la figure 6). Simultanément, les ions positifs sont accélérés entre la grille avant et la grille arrière. Ces ions sont en nombre égal aux électrons. Ils passent d'une vitesse initiale VI faible à la vitesse finale VF grande. On a créé ainsi un système propulsif par réaction "électrique" (utilisation de la quantité de mouvement des ions) et "aérodynamiquen (utilisation des particules constituant l'atmosphère raréfiée de l'environnement). Globalement et approximativement, il y a transfert d'une énergie électrique e.U venant du générateur en une énergie cinétique ~1mVF2 fournie à la particule 2 ionisée de masse m. I1 est utile de calculer l'intensité de la force de propulsion produite par le dispositif de l'invention. On suppose pour cela que les grilles ont toutes deux une surface Se. Soit encore VI la vitesse (aérodynamique) du satellite. Le nombre d'ions (ans) par unité de temps (#t) passant par la grille avant (et donc par la grille arrière en régime établi) est tel que Ai=neSeVI où ne est le nombre d'électrons (égal au nombre d'ions) par unité de volume. Les données des figures 1 et 2 donnent pour valeur maximum de ne environ 4.1012. Avec Se=4 m2 et VI=7700 m/s, on obtient ##n#max=1,23.1017 ions/s. #t La quantité de mouvement communiquée à chaque particule ionisée (0+, NO+, 02+ ou H+) est alors m(VF-VI) = mVF # (2e.V.m). La quantité de mouvement par unité de temps sera dans le produit de #ni par mVF, soit #t A(mV)/At = ne.Se.VI (2e.U.m)k. La force de propulsion électrique Fe est donc Fe = ne.Se.VI (2e.U.m). Avec les valeurs déjà données et U = 1250V, on trouve, comme cas particulier, Fe = 0,4.10-3N. I1 est intéressant de ramener cette force de propulsion électrique (Fe) à la force de frottement aérodynamique (Fa), (largement majoritaire en orbite basse en dessous de 600 km). L'expression de cette dernière est Fa = 2 CDpSaVa2 2 où CD est le coefficient de pénétration aérodynamique du satellite et p est la densité atmosphérique (p=(nn+ne)m, ou nn est le nombre de particules neutres par unité de volume et ne le nombre de particules ionisées par unité de volume. Sa est la section aérodynamique du satellite, Va=V1 est la vitesse aérodynamique du satellite. Dans ces conditions, on trouve CD Fa = (nn+ne)mSaVI2. 2 Le rapport de la force de propulsion électrique Fe à la force de frottement aérodynamique Fa est alors Fe 2 Se (n, /n 2eU 12 Fa CD Q & i(t+n/n)mV7 A titre d'exemple, on peut prendre h=400 km, m=mO+=2,656.10-26 U=1250V, Se=4m2, VI#7700 m/s et e=i,6.1019C. On suppose, d'autre part, qu'il existe deux propulseurs de même surface équivalente et symétriques. On suppose en plus CD#0,5 et Sat2m2, ne/nn=4.10-3 (taux d'ionisation de O+ à 400 km d'altitude) 2Fe Le rapport est alors sensiblement égal à 1. Fa On a donc, dans cet exemple, une force propulsive qui est sensiblement égale à la force de frottement aérodynamique. I1 faut savoir, à cet égard, que le taux d'ionisation ne/fln reste sensiblement le même à une altitude donnée, quelle que soit l'activité solaire (de jour comme de nuit). On a donc ici, avec une différence de potentiel de 1250V appliquée entre les deux électrodes, un moyen permettant d'obtenir une compensation exacte des forces perturbatrices. Pour que le système propulsif soit viable, il faut 2Fe en réalité que le rapport F soit supérieur à l'unité Fa lorsque l'on a choisi un certain domaine orbital. Pour une orbite circulaire d'altitude 400 km le taux d'ionisation ne/n, est d'environ de (4.10-3 , (voir figure 3). La forme en pointe à l'avant du satellite (angle inférieur à 600) permet un coefficient de frottement du véhicule (CD) au pire égal à 0,5. Avec, d'autre part, une section aérodynamique équivalente Sa=2 m2, le rapport "force propulsive/force de frottement aérodynamique" sera légèrement supérieur à l'unité pour une différence de potentiel U=1250V entre les grilles avant et arrière. Pour le même véhicule placé sur une orbite circulaire d'altitude 500 km (au lieu de 400 km), il aurait suffit d'une différence de potentiel d'environ 320V, car le taux d ionisation est alors le double (8.10-3 au lieu de 4.10-3). Après cette description générale de l'invention, quelques modes particuliers de réalisation vont être décrits. Pour que le système fonctionne, il est nécessaire d'avoir au niveau de la grille arrière un moyen d'émission d'électrons. En effet, la grille arrière, en plus de son rôle dans la formation d'un champ électrique d'accélération dans l'espace intergrille, doit avoir comme fonction de restituer les électrons au milieu ambiant. Des moyens aptes à remplir cette fonction sont illustrés sur la figure 6. I1 s'agit de pointes 21 chauffées par des filaments 22 reliés à une source de tension 24. La source 24 est à basse tension, par exemple 10 à 20V. Cette technique d'émission d'électrons est très voisine de celle qui est pratiquée sur les propulseurs électriques avec le système dit à "cathode creuse" ("hollow cathod" dit aussi "neutralizer cathod") dans lequel on fait passer de la vapeur résiduelle du corps principal éjecté (mercure par exemple) que l'on chauffe en la faisant passer dans la partie creuse de la cathode. Dans une variante de l'invention, il est prévu que la grille arrière soit équipée de moyens de déflexion électrostatique du jet d'ions. C'est ce qui est représenté sur la figure 7. Sur cette figure, les moyens de dé flexion comprennent un premier jeu de grilles conductrices 30 et 32 permettant d'obtenir une déflexion "horizontale", c'est-à-dire dans le plan XY, et un second jeu 40, 42 permettant d'obtenir une déflexion "verticale", c'est-à-dire dans le plan XZ. Ces grilles pourraient être remplacées par des plaques conductrices pleines, l'essentiel étant qu'un champ électrique puisse être créé, perpendiculairement à la vitesse d'éjection des ions. On pourrait n'utiliser qu'un seul jeu de grilles de déflexion au lieu de deux. La figure 8 permet d'expliquer le fonctionnement de ces moyens de déflexion. Cette figure correspond à deux plaques 40 et 42. Une source de tension 41 permet d'appliquer une différence de potentiel UT entre les plaques, par exemple +1UT sur la plaque 40 et -1UT sur 2 2 la plaque 42. La plaque 40 est donc portée au potentiel i i -U±UT et la plaque 42 au potentiel -U--UT. 2 2 La longueur des plaques est notée lT et leur écartement lL. Les ions I+ sont supposés avoir une vitesse longitudinale VF et une vitesse transversale VT. La trajectoire fait un angle a avec l'axe longitudinal. La force transversale FT s'exerçant sur les particules ionisées après le franchissement de la grille arrière s'exprime par : FT=e.UT/IL. Or, la durée #T d'action du champ transversal est sensiblement : t=ET/VF. L'impulsion transversale FT.At est égale à la variation de la quantité de mouvement transversale UT lT m.VT=FT.#t=e. . VF lL et tga = VT/VF=e.Ut.lT/lL. m VF2 Cette relation permet de calculer la déflexion obtenue. A titre d'exemple, on peut prendre e = 1,6.10-19 C m = mg+=2,65.10-26 kg UT = 500 V VF = 1,23.105 m/s = = 2 m = = 1 m. L'angle a de déflexion est alors de 5 ,7. De façon à obtenir une légère convergence du jet ionique et pour éviter la divergence liée à la présence d'un grand nombre d'ions par unité de volume, il peut être intéressant de polariser légèrement (50V par exemple), chaque plaque ou grille de déflexion. Dans ce cas, on aura donc une polarisation électrique égale à i i -U+50V±UT sur une plaque et -U--UT+50V sur l'autre. 2 2 Les considérations qui ont été développées plus haut à propos du rapport de la force électrique à la force de frottement aérodynamique ont montré que la valeur de ce rapport dépendait du taux d'ionisation ne/nm (proportionalité à ne/nm si ne/nm reste faible devant l'unité). I1 apparaît alors avantageux de munir la grille avant de moyens permettant d'augmenter ce taux d'ionisation. Tout moyen peut être utilisé à cette fin, notamment - des filaments chauffés disposés devant la grille avant, - des moyens d'irradiation en ultraviolet ; on sait engendrer un tel rayonnement sur des surfaces de plusieurs mètres carrés pour des puissances électriques très inférieures à 0,1 kW par mètre carré, - des moyens pour créer un champ électromagnétique alternatif ; la fréquence est située entre quelques centaines de kilohertz et quelques dizaines de Mégahertz. Ces fréquences correspondent à des fréquences de résonance des électrons dans le plasma environnant. I1 s'agit soit de la "fréquence de résonance du plasma", soit de la fréquence "gyromagnétique des électrons". La première est égale à e ( for et la seconde à eB 2#m, où ne : nombre d'électrons m3, : : permittivité du vide, e : masse de l'électron, B : champ magnétique ambiant. cette dernière solution est illustrée sur la figure 9. La grille avant est constituée par des plaques conductrices P1, P2, P3, P4 reliées deux à deux à des sources de tension alternative 60 et 62. De façon plus précise, les plaques P2 et P4 sont reliées entre elles et la plaque P2 est reliée à l'un des pôles de la source 60 alors que la plaque P1 est reliée à l'autre. Les plaques P1 et P3 sont reliées entre elles et à l'un des pôles de la source 62, l'autre pôle étant relié à la source générale 50. Chaque plaque est donc portée au potentiel général Ug fixé par la source 50, avec, en plus ou en moins un potentiel AU alternatif. La figure 10 montre ainsi l'évolution du potentiel des plaques P1 et P3 (potentiels U1 et U3) de celui des plaques P2 et P4 (potentiels U2 et U4). La tension de polarisation Ug peut être réglée de façon à obtenir un taux d'ionisation optimal. La grille avant joue alors sensiblement le rôle de "compresseur", à l'image des compresseurs des réacteurs d'avion, et permet d'augmenter artificiellement la densité ionique au niveau de la grille avant, alors que la tension alternative AU(fixée pour un dimensionnement donné), va permettre aux ions et surtout aux électrons (plus légers et donc plus rapides), confinés entres les plaques, d'entrer en collision avec un maximum d'atomes et de molécules neutres. Les différentes collisions permettent d'augmenter le taux d'ionisation du système de propulsion par collision avec les particules neutres qui, elles, n'ont pas de mouvement alternatif avant un éventuel choc (puisqu'elles sont électriquement neutres avant le choc). La tension Ug sera donc asservie en utilisant, comme paramètre de mesure, le courant circulant dans le circuit principal. En effet, ce courant traduit directement le taux d'ionisation atteint par le système de "compression-ionisation" et, donc, son efficacité. On peut réaliser une boucle d'asservissement avec, comme détecteur, un moyen de mesure du courant (en pratique une petite résistance) l'intensité mesurée permettant de réagir sur la tension Uo, avec le gain (amplitude et phase) approprié. La polarisation de chaque plaque pourrait également être indépendante, car la configuration géométrique de chacune des plaques pourrait être particulière. On pourra alors réaliser un asservissement du type décrit précédemment pour chaque plaque, avec un détecteur de courant et une tension de polarisation propre. Chaque tension sera déterminée pour permettre de "comprimer" au maximum les électrons et, par conséquent, augmenter au maximum le taux d'ionisation. La tension alternative AU sera fixée de façon à obtenir une vitesse des électrons suffisante pour provoquer l'ionisation (vitesse supérieure à environ 2000 km/s), mouvement alternatif à plusieurs Mégahertz (Exemple : à 3 Mégahertz, le déplacement correspondant de l'électron est de + 0,1 m) et provoquera un déplacement transversal suffisant des électrons. A titre d'exemple, on peut calculer la puissance nécessaire à l'ionisation, dans le cas de l'ion oxygène (dont l'énergie d'ionisation est de 3,4 eV) et pour une altitude de 300 km. On suppose en outre que la puissance d'ionisation est égale à la puissance électrodynamique développée pour l'accélération des ions. On a, avec les notations déjà employées VF = (2U.e/m+VI2)k I(A)=1,6.10-19(C)x#ni=1,6.10-19 ne.Se.V #t #ni Fe = xm(VF-VI) #t Fe = ne.Se.VIm[(2Ue/m+VI2)-VI] En prenant un rendement de 5%, on obtient une Arn. puissance d'ionisation P1 voisine de 10-17 soit #t Pzo = 10 17 x ne.Se.VI or la puissance PAcc liée à la propulsion est PAcc = 0,8 U.I = 1,28.10-19 ne.Se.Vî.U A l'optimum, pour lequel PI=PACc, on aura U = 10-17/1,28.10-l9 = 90 V La puissance totale est donnée alors par PTot = 2.10-17 ne.Se.VI En prenant ne/nm = 1, même+ = 2,6.10-26 kg et VI=8000 m/s on a Fe ~ 3,25 Se Ta= CD SQ où CD est le coeffient de pénétration. Avec un profil approprié, on peut prendre CD=0,5, d'où Fe Se Fa Sa Si l'on veut obtenir un rapport Fe/Fa égal à 2 pour se ménager une marge, cela conduit à un rapport Se/Sa de 1/3,25. On a donc finalement, comme expression de la puissance totale PTot = 5,3.10-14 ne.Sa Avec Sa=2m2 et ne=nm=2,5.1015 ions/m3, on obtient une puissance de l'ordre de 270W. Par ailleurs, la tension U est d'environ 90V, le courant I de l'ordre de 1,5A, la vitesse d'éjection VF de l'ordre de 340 km/s. La description qui précède correspond à une variante à deux grilles parallèles, la grille avant et la grille arrière. Mais la grille avant n'est pas nécessaire. I1 suffit qu'il existe une électrode de forme quelconque polarisée positivement par rapport à la grille arrière. Cette électrode va drainer les électrons à travers la source 50 et permettre d'établir, avec la grille arrière, un champ électrostatique qui va accélérer les ions positifs. C'est ce qui est représenté sur la figure 11 où l'électrode avant Eav est supposée fixée sur le corps 10 du véhicule spatial. Cette électrode épouse la forme du corps du véhicule spatial. On peut considérer que son potentiel est nul si l'on prend le véhicule comme référence de potentiel. Les électrons étant accélérés beaucoup plus violemment que les ions (quelques centaines de kilomètres/seconde pour les ions contre quelques milliers de kilomètres/seconde pour les électrons), les électrons pourraient ioniser déjà dans ce cas une partie supplémentaire des atomes et molécules par collisions puisque les trajectoires se croisent. Comme pour les variantes déjà décrites en superposant à l'avant un champ électromagnétique de quelques Mégahertz, il est aussi possible d'augmenter le taux d'ionisation lorsque la fréquence d'excitation se situe aux alentours de la "fréquence de plasma électronique" ou de la "fréquence gyromagnétique des électrons. REVENDICATIONS 1. Dispositif de propulsion pour véhicule spatial (10) en orbite basse, caractérisé par le fait qu'il comprend une électrode conductrice, dite électrode "avant" (Eav) et une grille conductrice, dite grille "arrière" (Gar) munie de moyens d'émission d'électrons (20) et une source de tension (50) apte à établir une différence de potentiel entre l'électrode avant (Eav) et la grille arrière (Gar). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'électrode avant (Eav) est une plaque conductrice placée sur le véhicule spatial. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'électrode avant (Eav) est une grille conductrice dite grille "avant" parallèle à la grille arrière (Gar). 4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les moyens (20) d'émission d'électrons de la grille arrière (Gar) sont constitués par des pointes conductrices (21) chauffées (22). 5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la grille arrière (Gar) comprend des moyens de déflexion électrostatique (30, 32) (40, 42) 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé par le fait que les moyens de déflexion électrostatique (30, 32) (40, 42) comprennent au moins un jeu de deux plaques conductrices parallèles entre elles (30, 32) (40, 42) et perpendiculaires à la grille arrière (Gar) et une source de tension (41) apte à établir une différence de potentiel entre ces deux plaques. 7. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'électrode avant (Eav) comprend des moyens d'ionisation (P1, . .., P4) (60, 62). 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé par le fait que les moyens d'ionisation comprennent des moyens (60, 62) aptes à créer un champ électromagnétique variable. 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé par le fait que les moyens d'ionisation comprennent une pluralité de plaques conductrices (P1, P2, P3, P4) parallèles et des sources de tension alternative (60, 62) reliées auxdites plaques (P1, .... P4). 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait que la source de tension (50) apte à établir une différence de potentiel entre l'électrode avant (Eav) et la grille arrière (Gar) est une source travaillant en impulsion, la différence de potentiel passant alternativement d'une valeur forte à une valeur faible