L’Agence spatiale européenne (ESA) a lancé deux études complémentaires pour contribuer au développement de centrales solaires spatiales qui « enverraient » de l’énergie vers la Terre. La collecte de l’énergie solaire dans l’espace, où elle est abondante et disponible en permanence, permettrait de surmonter les deux limites traditionnelles de l’énergie solaire, à savoir la vulnérabilité aux conditions météorologiques et l’heure de la journée.
S’inscrivant dans le cadre de l’initiative « SOLARIS » de l’ESA visant à étudier l’énergie solaire dans l’espace, qui a été officiellement approuvée à la fin de l’année dernière, les études seront menées par la société de conseil Arthur D Little et Thales Alenia Space Italy et devraient être achevées avant la fin de l’année. SOLARIS, en tant que programme plus vaste, aidera l’Europe à décider, d’ici à 2025, de lancer ou non un programme complet de développement de centrales solaires en orbite à l’échelle commerciale.
Sanjay Vijendran, physicien et responsable de SOLARIS, a déclaré : « Ces contrats concernent les premières études conceptuelles européennes sur l’énergie solaire dans l’espace depuis plus de 20 ans, et ce jour marque donc une étape importante.
« Nous partons vraiment d’une feuille blanche pour obtenir un concept actualisé de ce à quoi pourraient ressembler des satellites solaires fonctionnels, en puisant des idées prometteuses partout où nous le pouvons et en tirant parti des dernières avancées dans les technologies spatiales et terrestres ».
Les études porteront en particulier sur la question de savoir exactement comment acheminer de l’énergie solaire depuis l’orbite, en partant d’une « feuille blanche » pour relever le défi.
Le Dr Vijendran a ajouté : « Les études porteront sur un éventail d’options aussi large que possible, y compris l’examen de toutes les différentes façons de transporter l’énergie – de manière sûre et efficace – jusqu’à la Terre ».
Ces approches, a-t-il expliqué, pourraient inclure la transmission par radiofréquence, les lasers, ou même simplement la réflexion de la lumière du soleil vers le bas pour la collecter dans des fermes solaires à la surface de la Terre.
M. Vijendran poursuit : « Nous sommes heureux que des acteurs majeurs du secteur de l’énergie tels que la compagnie française d’électricité ENGIE et la compagnie italienne ENEL fassent partie des consortiums d’étude.
Il ajoute que cela reflète « la valeur potentielle que le secteur de l’énergie voit déjà dans cette capacité pour l’avenir ».
« Il est important que nous impliquions le secteur de l’énergie dès le début de ce développement et que nous soyons à l’écoute de ses besoins.
De cette manière, a-t-il ajouté, nous saurons dès le départ que nous construisons quelque chose que les utilisateurs finaux voudront et utiliseront.
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Dans une situation habituelle pour deux projets aussi précoces, l’ESA les met en œuvre comme s’il s’agissait de projets de vol, c’est-à-dire en leur imposant un rythme rapide et des échéances strictes.
L’espoir est d’utiliser les résultats des études pour informer le suivi du potentiel de développement d’une mission de démonstration à petite échelle.
Leopold Summerer est à la tête du Bureau d’études et de concepts avancés de l’ESA. Il a déclaré : « Ces activités démontrent l’importance de l’élément de préparation de l’ESA dans le soutien apporté à des idées ambitieuses pour qu’elles deviennent réalité.
« Les activités financées par la préparation aident l’ESA à évaluer l’intérêt de l’industrie européenne pour des sujets novateurs et à jeter les bases de la recherche et du développement technologique futurs qui permettront de les concrétiser.
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Le Dr Vijendran a ajouté : « Il y a beaucoup de raisons fondamentales pour lesquelles l’énergie solaire basée dans l’espace semble beaucoup plus faisable et souhaitable que jamais auparavant.
« Il s’agit notamment de la réduction des coûts de mise en orbite grâce à l’avènement des lanceurs réutilisables, de la réduction des coûts du matériel satellitaire grâce à la production de masse – comme en témoignent les nouvelles constellations telles que Starlink et OneWeb – et de la tendance à la conception de satellites d’énergie solaire très modulaires.
« En outre, la robotique spatiale et les technologies d’assemblage et d’entretien dans l’espace ont réellement progressé au cours des deux dernières décennies, ce qui sera essentiel pour la construction et l’entretien des centrales solaires.
« Enfin, le défi que représente le passage à l’énergie nette zéro dans les 25 prochaines années avec les technologies existantes – et les conséquences d’un échec – exige l’exploration de solutions alternatives qui pourraient nous permettre d’atteindre notre objectif. »
L’Europe est loin d’être la seule à explorer le potentiel de récolte d’énergie de l’espace. Au début de l’année, des chercheurs de l’Institut de technologie de Californie ont mis en orbite un satellite « Space Solar Power Demonstrator » pour tester des technologies clés, notamment la transmission par micro-ondes de l’énergie solaire dans l’espace.
Dans le même temps, le Japon et la Chine envisagent de lancer des missions de démonstration en 2025 et 2028, respectivement, la Chine ayant déjà construit une installation d’essai de transmission d’énergie sans fil au sol pour explorer la science sous-jacente.
Le gouvernement britannique, quant à lui, est en pourparlers avec l’Arabie saoudite pour aider à alimenter la ville intelligente de Neom – au nord de la mer Rouge et à l’est du golfe d’Aqaba – avec de l’électricité sans carbone provenant de l’espace.