Taxi de l’espace : la deeptech Hybrogines veut conduire les petits satellites en orbite

Un véhicule de transfert orbital qui transportera des petits satellites en orbite pour leur faire économiser du carburant : voici le projet de la deeptech Hybrogines, qui mise sur une technologie de moteur-fusée à propergol hybride. Explications avec Lény Farnault, son président et cofondateur, rencontré aux Assises du New Space qui ont eu lieu les 25 et 26 juin 2024.

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L'essai au sol du moteur-fusée de Hybrogines, basé sur un système de propulsion hybride, qui a lieu en mai 2023.

« Nous voulons réaliser la livraison du dernier kilomètre dans l’espace, un peu comme le taxi à l’aéroport à Charles-de-Gaulle qui vous emmène jusqu’à votre domicile », résume Lény Farnault, président et cofondateur de Hybrogines. C’est donc un mode de transport conventionnel, exerçant sur le bon vieux plancher des vaches, qui inspire la technologie de cette deeptech française, aperçue aux Assises du New Space les 25 et 26 juin derniers.

Immatriculée en 2020, Hybrogines planche précisément sur un véhicule de transfert orbital, désigné par le sigle VTO, dont le premier vol est prévu en 2028.

« Notre VTO, typiquement, se placera dans la coiffe d’un lanceur lourd en vol partagé, par exemple Falcon 9, dans lequel on réservera un créneau de 200 kilos, explique Lény Farnault. Il sera libéré à 500 kilomètres d’altitude et disséminera de façon optimale un groupe de satellites sur des orbites particulières. Il s’adressera aux clients qui ne peuvent pas se contenter de l’orbite générique proposée par un Falcon 9. »

Engouement pour la logistique spatiale

Hyscab - le nom de ce VTO - pourra emporter une charge utile de 100 kg. « Celle-ci correspond à 4 satellites 16U (U signifiant un cube de 10x10x10 cm dans le jargon), 5 satellites 12U voire un seul satellite de 100 kg, détaille Lény Farnault. Ces satellites seront répartis sur une couronne, dans des boîtes à chaussure pour les plus petits, fixés à des anneaux d’accroche pour les plus gros. Un ressort ou une détonation leur imprimera l’accélération adéquate. »

Le concept rappelle le service Spacedrop qu’un autre français, Exotrail, a commencé à mettre en œuvre avec son propre VTO, Spacevan, parfois comparé au bus de l’espace. Ne serait-ce qu’en Europe, d’autres start-up, comme l’espagnol Uarx Space et l’allemand Exolaunch, ont l’ambition de satisfaire à ces missions de logistique spatiale. Sans oublier Astris, conçu par ArianeGroup.

Si l’offre s’agrandit à ce point, c’est que la demande est aiguillonnée par l’essor de constellations qui comporteront à terme plusieurs centaines voire milliers de petits satellites. « Ces satellites ont des plans, des inclinaisons, des altitudes bien spécifiques pour que la couverture de la surface terrestre soit optimale, indique Lény Farnault. L’idée, grâce à notre VTO, est aussi de diminuer le surplus de carburant qu’ils doivent embarquer pour se positionner en orbite. Le coût s’en trouve réduit et des instruments supplémentaires peuvent être embarqués. »

Un compromis entre deux technologies de propulsion

Pour se démarquer de la concurrence, Hybrogines compte sur sa technologie de moteur-fusée à propergol hybride (propergol étant le système formé par les ergols). L’atout majeur réside dans la sécurité, et donc dans la réduction des coûts associés.

Cette technologie, aussi développée par les deeptechs Hyprspace et Alpha Impulsion, représente un compromis entre la propulsion à propergol liquide (le carburant et le comburant sont stockés à l’état liquide dans des chambres séparées avant d’être injectés dans une chambre de combustion) et la propulsion à propergol solide (les deux sont à l’état solide et intimement mélangés).

La première est aisément contrôlable mais le moteur s’avère complexe. Pour la seconde, c’est l’inverse : la simplicité de la mise en œuvre est troquée contre l’impossibilité de moduler la propulsion et même de l’interrompre.

Hyscab, en l’occurrence, fera appel à un polymère en guise de carburant (ABS recyclé notamment) et à deux comburants liquides, le peroxyde d’hydrogène ou le protoxyde d’azote suivant la mission. C’est la brique technologique fondamentale de Hybrogines. Un prototype de son moteur a déjà été mis à feu au sol, en mai 2023, dans une base aérienne désaffectée à Bretigny-sur-Orge (Essonne), avec l’appui d’Opus Aerospace, qui conçoit des lanceurs spatiaux. La deeptech travaille à alléger le moteur et à améliorer ses performances. Le TRL estimé se situe à 5/6.

Une levée de fonds prévue en septembre

Lény Farnault se veut optimiste : « Concernant le système de propulsion hybride, des années de recherche, à l’Onera en particulier, ont permis de lever des verrous techniques et économiques, surtout pour les moteurs de forte puissance. Nous avons en plus l’avantage de pouvoir opter pour une faible poussée, inférieure à 1 kilonewton, car notre VTO est libéré à 500 km d’altitude. En une journée, on pourra monter de 100 km pour déposer un satellite sur son orbite.»

Pour le reste du VTO, Hybrogines va se muer en intégrateur de technologies disponibles sur étagère, achetant la structure ou encore l’ordinateur de bord à des fournisseurs spécialisés. « On veut profiter de l’écosystème français », complète Lény Farnault.

Hybrogines met toutefois au point son propre logiciel de planification de mission. « Cela existe sur le marché, fait observer Lény Farnault, mais on le fait sur mesure pour obtenir un algorithme suffisamment rapide qui détermine le plus court chemin pour une mission. »

Hybrogines a achevé deux parcours d’incubation, IncubAlliance et Blast de Startburst Aerospace. Un tour de table est en préparation pour septembre. Lény Farnault espère lever 2 millions d’euros.

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