Actionneurs piézoélectriques amplifiés avec capteur à courants de Foucault intégré pour un mécanisme spatial de De-SPIN cryogénique

Les actionneurs piézoélectriques constituent une solution compacte et dynamique pour les applications spatiales de pointage laser. Toutefois, afin d’éviter l’utilisation de mécanismes HDRM (Hold Down and Release Mechanisms), il est généralement nécessaire d’augmenter la force maximale admissible, ce qui affecte directement les performances en déplacement de l’actionneur. Par ailleurs, l’environnement cryogénique influence fortement les composants mécaniques et piézoélectriques ainsi que les capteurs intégrés, en particulier les jauges de contrainte, qui offrent une excellente compacité et une grande précision mais ne peuvent pas fonctionner à très basse température.

Le projet ESA (Agence spatiale européenne) De-SPIN a permis de relever ces défis en concevant, fabriquant et testant une technologie innovante d’actionneur piézoélectrique amplifié (APA®) capable de supporter des niveaux de vibrations de lancement élevés tout en intégrant un capteur résistant aux environnements cryogéniques. Cet actionneur peut être intégré dans un Fast Steering Mirror (FSM) complet et atteindre une course de 105 µm à −150 °C, avec redondance, tout en résistant à des vibrations aléatoires de lancement de 18,04 g RMS avec une charge utile de 125 g.