{"id":18926,"date":"2023-09-16T21:27:04","date_gmt":"2023-09-16T21:27:04","guid":{"rendered":"https:\/\/www.africa-press.net\/madagascar\/politique\/la-centrale-solaire-spatiale-sort-de-lombre"},"modified":"2023-09-16T22:39:57","modified_gmt":"2023-09-16T22:39:57","slug":"la-centrale-solaire-spatiale-sort-de-lombre","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.africa-press.net\/madagascar\/toutes-les-actualites\/la-centrale-solaire-spatiale-sort-de-lombre","title":{"rendered":"La centrale solaire spatiale sort de l\u2019ombre"},"content":{"rendered":"

Africa-Press – Madagascar. <\/strong><\/span>En 1941, l\u2019auteur de science-fiction Isaac Asimov imagine pour de\u0301cor de sa nouvelle \u201cReason\u201d une station solaire orbitale ge\u0301re\u0301e par un robot re\u0301calcitrant. Cette ide\u0301e d\u2019installer des panneaux solaires dans l\u2019espace a ensuite e\u0301te\u0301 explore\u0301e par les inge\u0301nieurs de la Nasa de\u0300s les anne\u0301es 1960. C\u2019est pre\u0301cise\u0301ment en de\u0301couvrant ces travaux dans un article du magazine Popular Science que le riche entrepreneur ame\u0301ricain Donald Bren comprend le potentiel de production d\u2019e\u0301nergie de cette solution. Persuade\u0301 que cela pourrait re\u0301pondre aux de\u0301fis a\u0300 venir, il approche en 2011 le directeur du California Institute of Technology (Caltech) et fait un premier don a\u0300 l\u2019universite\u0301 ame\u0301ricaine pour financer des recherches dans ce sens. Aujourd\u2019hui son re\u0302ve n\u2019est plus de la science-fiction.<\/p>\n

En janvier, le Caltech a en effet mis en orbite, a\u0300 530 km d\u2019altitude, un de\u0301monstrateur de mini-centrale solaire (le Space Solar Power Demonstrator ou SSPD-1) en vue de tester des technologies cle\u0301s en environnement spatial. Finance\u0301 par la Darpa, l\u2019agence militaire ame\u0301ricaine, ce petit satellite de 50 kg a re\u0301alise\u0301 le 3 mars la premie\u0300re transmission orbitale sans fil d\u2019un faisceau d\u2019e\u0301nergie vers des re\u0301cepteurs, situe\u0301s a\u0300 une trentaine de centime\u0300tres au sein du satellite. Ceux-ci l\u2019ont ensuite converti en courant continu qui a permis d\u2019allumer deux diodes LED. Le 22 mai, l\u2019expe\u0301rience a accompli une nouvelle premie\u0300re lorsqu\u2019un faisceau focalise\u0301 de micro-ondes a e\u0301te\u0301 dirige\u0301 vers le toit d\u2019un laboratoire du Caltech, a\u0300 Pasadena. \u201cLe signal rec\u0327u est apparu a\u0300 l\u2019heure et a\u0300 la fre\u0301quence pre\u0301vues\u201d, a indique\u0301 Ali Hajimiri, chercheur en ge\u0301nie e\u0301lectrique, en charge de ce programme.<\/p>\n

Le de\u0301monstrateur est compose\u0301 de panneaux solaires qui alimentent un re\u0301seau d\u2019e\u0301metteurs de micro-ondes. Gra\u0302ce a\u0300 des calculateurs e\u0301lectroniques miniatures, ces ondes sont concentre\u0301es par interfe\u0301rences constructives (elles s\u2019additionnent) et destructives (elles se soustraient l\u2019une de l\u2019autre), et synchronise\u0301es afin que l\u2019e\u0301nergie soit focalise\u0301e sur la cible terrestre. Les syste\u0300mes teste\u0301s e\u0301taient le\u0301gers et souples, de manie\u0300re a\u0300 pouvoir e\u0302tre plie\u0301s pour re\u0301duire leur encombrement et leur masse au lancement. Le projet du Caltech pre\u0301voit en effet de lancer une constellation de panneaux souples comme des voiles solaires plie\u0301s en paquets de 1 m3, qui, en orbite, se de\u0301ploieront en carre\u0301s plats d\u2019environ 50 me\u0300tres de co\u0302te\u0301. Ils seront constitue\u0301s co\u0302te\u0301 Soleil de cellules photovoltai\u0308ques et co\u0302te\u0301 Terre d\u2019e\u0301metteurs d\u2019e\u0301nergie sans fil. Une structure composite ultrale\u0301ge\u0300re de pre\u0300s de 2 me\u0300tres de co\u0302te\u0301 devrait e\u0301galement e\u0302tre de\u0301ploye\u0301e en orbite dans les prochains mois, de\u0301montrant la faisabilite\u0301 de cette architecture. Enfin, 32 cellules photovoltai\u0308ques de types diffe\u0301rents sont en test afin d\u2019e\u0301valuer leur performance et leur re\u0301sistance dans l\u2019environnement spatial.<\/p>\n

Le Soleil, un immense re\u0301acteur a\u0300 150 millions de kilome\u0300tres<\/b><\/p>\n

L\u2019immense re\u0301acteur qu\u2019est le Soleil transforme a\u0300 chaque seconde 619 millions de tonnes d\u2019hydroge\u0300ne en he\u0301lium. Situe\u0301e a\u0300 150 millions de kilome\u0300tres de distance, notre plane\u0300te intercepte en permanence une puissance totale de 174.000 te\u0301rawatts (1012 watts) hors atmosphe\u0300re et 122.000 TW au niveau du sol. Par comparaison, la consommation mondiale d\u2019e\u0301nergie e\u0301tait de 168.500 TW par heure en 2019 ! \u201cUn carre\u0301 de 110 km de co\u0302te\u0301 place\u0301 dans l\u2019espace imme\u0301diat de notre plane\u0300te suffirait a\u0300 fournir l\u2019e\u0301nergie ne\u0301cessaire aux activite\u0301s humaines \u201c, expliquait Daniel Lincot, spe\u0301cialiste de l\u2019e\u0301nergie solaire et directeur de recherche e\u0301me\u0301rite au CNRS, lors de sa lec\u0327on inaugurale au Colle\u0300ge de France, en janvier 2022. D\u2019autant qu\u2019une ferme solaire poste\u0301e a\u0300 une distance suffisante, typiquement sur l\u2019orbite ge\u0301ostationnaire a\u0300 36.000 km, e\u0301chapperait a\u0300 l\u2019ombre nocturne de la Terre et be\u0301ne\u0301ficierait d\u2019un ensoleillement permanent, quand les panneaux photovoltai\u0308ques au sol pa\u0302tissent dans certaines re\u0301gions, notamment aux hautes latitudes, d\u2019une luminosite\u0301 parcimonieuse.<\/p>\n

Les premiers projets de centrales solaires orbitales ont e\u0301te\u0301 rapidement remise\u0301s car juge\u0301s trop cou\u0302teux, et donc non rentables. Mais l\u2019ave\u0300nement des lanceurs re\u0301utilisables \u2013 qui ont entrai\u0302ne\u0301 une diminution des cou\u0302ts de mise en orbite \u2013 et les avance\u0301es de la robotique ont fait bouger les lignes dans plusieurs pays. Dont la Chine. En juin 2022, l\u2019empire du Milieu a annonce\u0301 qu\u2019une e\u0301quipe de recherche de l\u2019Universite\u0301 de Xidian avait teste\u0301 avec succe\u0300s un re\u0301cepteur terrestre de faisceau e\u0301nerge\u0301tique installe\u0301 sur une structure en acier de 75 me\u0300tres de haut, un dispositif permettant de convertir l\u2019e\u0301nergie transmise en courant continu. D\u2019autres projets sont a\u0300 l\u2019e\u0301tude au Royaume-Uni, au Japon et en Core\u0301e du Sud.<\/p>\n

L\u2019agence spatiale europe\u0301enne sur les rangs avec Solaris<\/b><\/p>\n

Lors du conseil interministe\u0301riel qui s\u2019est tenu a\u0300 Paris en novembre 2022, l\u2019agence spatiale europe\u0301enne (ESA) a pris la de\u0301cision de financer une premie\u0300re phase d\u2019e\u0301tude pour e\u0301valuer la faisabilite\u0301 et la rentabilite\u0301 d\u2019un tel projet. Il y a tout juste quelques semaines, le 24 juillet, elle a confie\u0301 cette e\u0301tape a\u0300 Thales Alenia Space, qui doit maintenant constituer un consortium industriel afin d\u2019explorer les diverses solutions technologiques a\u0300 mettre en \u0153uvre. De\u0301nomme\u0301 Solaris, ce projet doit e\u0302tre re\u0301examine\u0301 en 2025. \u201cSi a\u0300 cette date la de\u0301cision de lancer le programme est prise, notre feuille de route pre\u0301voit le vol d\u2019un premier de\u0301monstrateur d\u2019ici a\u0300 2030 \u201c, indique Sanjay Vijendran, chef du projet Solaris a\u0300 l\u2019ESA.<\/p>\n

Plusieurs solutions technologiques sont explore\u0301es aujourd\u2019hui, concernant par exemple le mode de transmission d\u2019e\u0301nergie : laser optique ou ondes radio ? \u201cCette dernie\u0300re me\u0301thode est la plus su\u0302re et la plus efficace, car elle de\u0301livre l\u2019e\u0301nergie a\u0300 une faible intensite\u0301 et elle peut traverser l\u2019atmosphe\u0300re sans presque aucune absorption, quel que soit le temps \u201c, explique Sanjay Vijendran. Faut-il construire la station en orbite basse ou en orbite ge\u0301ostationnaire, a\u0300 36.000 km ? Cette dernie\u0300re option est pre\u0301fe\u0301rable pour le spe\u0301cialiste europe\u0301en, car elle permettrait une stabilite\u0301 de positionnement par rapport a\u0300 la zone de re\u0301ception et d\u2019e\u0301viter que les nombreux de\u0301bris qui encombrent les orbites basses ne viennent endommager les panneaux solaires.<\/p>\n

Ensuite, comment construire une structure gigantesque a\u0300 des milliers de kilome\u0300tres de la Terre ? \u201cIl serait tre\u0300s difficile et cou\u0302teux d\u2019envoyer des astronautes en orbite ge\u0301ostationnaire, note Sanjay Vijendran. Mais la robotique a beaucoup progresse\u0301 au cours des cinquante dernie\u0300res anne\u0301es : nous pouvons imaginer des flottes de robots autonomes ope\u0301rant dans l\u2019espace pour assembler une centrale solaire et l\u2019entretenir, e\u0301ventuellement avec une supervision ou une assistance limite\u0301e de la part d\u2019astronautes. \u201d Peut-e\u0302tre faut-il aussi envisager de placer des stations relais en orbite. Bref, le champ des investigations est vaste. Mais, si elles ne sont pas encore suffisamment abouties pour e\u0302tre utilise\u0301es a\u0300 grande e\u0301chelle, toutes les briques technologiques ne\u0301cessaires sont de\u0301ja\u0300 en germe et devraient arriver a\u0300 maturation dans la prochaine de\u0301cennie.<\/p>\n

Il faudra aussi re\u0301gler le proble\u0300me du recyclage d\u2019une telle me\u0301gastructure. Les impe\u0301ratifs de durabilite\u0301 ne seront pas atteints si tous les mate\u0301riaux qui la constituent sont ensuite rele\u0301gue\u0301s sur une orbite cimetie\u0300re ou bru\u0302le\u0301s dans l\u2019atmosphe\u0300re. Surtout, les puissants faisceaux d\u2019e\u0301nergie qui traverseraient l\u2019atmosphe\u0300re seraient-ils compatibles avec les autres applications spatiales et ae\u0301riennes ? Quels dangers encourront les usagers de l\u2019aviation et les oiseaux ? Ces sujets sont encore e\u0301mergents. Reste que les efforts de recherche aujourd\u2019hui de\u0301ploye\u0301s pourraient permettre demain de fournir de l\u2019e\u0301nergie a\u0300 des bases lunaires ou martiennes.<\/p>\n

L\u2019avenir est dans les panneaux solaires souples<\/b><\/p>\n

Pour re\u0301duire les cou\u0302ts de mise en orbite de futures centrales solaires spatiales, il faudra drastiquement alle\u0301ger le poids des cellules photovoltai\u0308ques. Les fermes solaires terrestres utilisent aujourd\u2019hui des panneaux rigides et lourds. Ils sont finalement peu adapte\u0301s a\u0300 une utilisation spatiale et pour couvrir la diversite\u0301 des supports terrestres. Mais un nouveau proce\u0301de\u0301, le film solaire souple, pourrait a\u0300 la fois s\u2019imposer dans nos villes et a\u0300 plus long terme dans l\u2019espace. Loin de la pre\u0301dominance de la Chine sur le marche\u0301 des panneaux solaires classiques, des entreprises europe\u0301ennes aiguisent leur expertise dans ce nouveau domaine.<\/p>\n

Citons notamment les franc\u0327ais Armor Group (Nantes) et Solar Cloth (Nice), l\u2019allemand Heliatek ou le polonais Saule Technologies. Ces nouveaux acteurs ont de\u0301veloppe\u0301 des tissus de moins de 1 mm d\u2019e\u0301paisseur, tre\u0300s le\u0301gers et souvent transparents, voire autocollants, qui inte\u0300grent dans leur trame des cellules photovoltai\u0308ques. Ces nouveaux proce\u0301de\u0301s ont e\u0301te\u0301 d\u2019abord imagine\u0301s pour les voiliers autonomes, en vue de reme\u0301dier aux accalmies. Mais ils peuvent aussi e\u0301quiper des surfaces vitre\u0301es ou recouvrir des architectures complexes.<\/p>\n

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