L’Agence spatiale européenne (ESA) a lancé une paire d’études complémentaires pour aider à développer des centrales solaires spatiales qui « transfèrent » l’énergie vers la Terre. Collecter l’énergie du Soleil dans l’espace, où elle est abondante et disponible en permanence, permettrait de surmonter deux limitations traditionnelles de l’énergie solaire – celle de la sensibilité aux conditions météorologiques et à l’heure de la journée.
Dans le cadre de l’initiative plus large « SOLARIS » de l’ESA visant à étudier l’énergie solaire spatiale, qui a été officiellement approuvée à la fin de l’année dernière, les études seront dirigées par le cabinet de conseil Arthur D Little et Thales Alenia Space Italy et devraient être achevées avant le l’année est écoulée. SOLARIS, en tant que programme plus large, aidera l’Europe à décider d’ici 2025 de lancer ou non un programme complet de développement de centrales solaires à échelle commerciale en orbite.
Le directeur et physicien de SOLARIS, le Dr Sanjay Vijendran, a déclaré : « Ces contrats concernent les premières études conceptuelles européennes d’énergie solaire spatiale depuis plus de 20 ans, donc aujourd’hui marque une étape importante.
« Nous partons vraiment d’une feuille de papier vierge pour obtenir une conception à jour de ce à quoi pourraient ressembler des satellites d’énergie solaire en état de marche, en nous procurant des idées prometteuses partout où nous le pouvons et en tirant parti des dernières avancées en matière de technologies spatiales et terrestres. »
En particulier, les études aborderont la question de savoir exactement comment transmettre l’énergie solaire depuis l’orbite – en partant d’une approche «feuille blanche» pour relever le défi.
Le Dr Vijendran a ajouté: « Les études examineront un éventail d’options aussi large que possible, y compris l’étude de toutes les différentes façons de déplacer l’énergie – en toute sécurité et efficacement – vers la Terre. »
De telles 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 collecte dans des fermes solaires à la surface de la Terre.
Le Dr Vijendran a poursuivi : « Nous sommes heureux d’avoir des acteurs majeurs de l’énergie comme la compagnie d’électricité française ENGIE et la compagnie d’électricité italienne ENEL parmi les membres des consortiums d’étude.
Cela, a-t-il ajouté, 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 écoutions leurs besoins. »
De cette façon, a-t-il dit, nous « saurons dès le début que nous construisons quelque chose que les utilisateurs finaux voudront et utiliseront ».
Dans ce qui est une situation habituelle pour deux de ces projets en phase précoce, les deux sont mis en œuvre par l’ESA comme s’il s’agissait de projets de vol, c’est-à-dire en leur donnant un rythme rapide et des jalons stricts.
L’espoir est d’utiliser les résultats des études pour éclairer les suivis sur le potentiel de développer une mission de démonstration à petite échelle.
Leopold Summerer est le chef du bureau des études et concepts avancés de l’ESA. Il a déclaré : « Ces activités démontrent l’importance de l’élément de préparation de l’ESA pour soutenir des idées ambitieuses afin qu’elles deviennent une réalité.
« Les activités financées par la préparation aident l’ESA à évaluer l’intérêt de l’industrie européenne pour de nouveaux sujets et à jeter les bases de la recherche future et du développement technologique pour les concrétiser. »
Le Dr Vijendran a ajouté : « Il existe de nombreuses raisons fondamentales pour lesquelles l’énergie solaire spatiale semble beaucoup plus faisable et souhaitable que jamais.
«Ceux-ci incluent la réduction du coût de lancement en orbite avec l’avènement des lanceurs réutilisables, la réduction du coût du matériel satellite grâce à la production de masse – vue avec de nouvelles constellations telles que Starlink et OneWeb – et les tendances vers des conceptions de satellites à énergie solaire très modulaires.
« De plus, la robotique spatiale et les technologies d’assemblage et d’entretien dans l’espace ont vraiment parcouru un long chemin au cours des deux dernières décennies, ce qui sera essentiel pour la construction et la maintenance des centrales solaires.
« Enfin, le simple défi de la transition vers Net Zero au cours des 25 prochaines années avec les technologies existantes – et les conséquences de ne pas le faire – exige l’exploration de solutions alternatives qui pourraient nous aider à atteindre notre objectif. »
L’Europe est loin d’être la seule à explorer le potentiel de récupération d’énergie à partir de l’espace. Au début de cette année, des chercheurs du California Institute of Technology ont lancé un satellite « Space Solar Power Demonstrator » en orbite pour tester des technologies clés, notamment la transmission par micro-ondes de l’énergie solaire dans l’espace.
Pendant ce temps, le Japon et la Chine envisagent de lancer des missions de démonstration en 2025 et 2028, respectivement – cette dernière ayant déjà construit une installation de test 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 approvisionner la ville intelligente prévue de Neom – au nord de la mer Rouge et à l’est du golfe d’Aqaba – en électricité sans carbone depuis l’espace.
