Perspectives de l’énergie solaire dans l’espace

Lorsque les rayons du soleil traversent notre atmosphère, seule une faible fraction du rayonnement arrive effectivement au sol terrestre :
– 30% sont directement réfléchis vers l’espace,
– 20% sont réfléchis par les nuages,
– 6% sont réfléchis par les diverses couches de l’atmosphère,
– 4% par la terre.

Seuls 40% des rayons sont utilisables, soit environ 350 W/m². Sur ces 350 W/m², entre 5 et 15% sont convertis en électricité, ce qui donne un ratio compris entre 17 et 52 W/m². En dépit des progrès actuels et à venir, cette énergie restera nécessairement limitée.

Source : http://japon.aujourdhuilemonde.com

Partant du principe qu’en haute atmosphère le rayonnement du soleil est presque quatre fois plus puissant que celui à la surface terrestre, qu’il est permanent et ne dépend pas des saisons ou de la météo, plusieurs études / projets sont en cours afin d’évaluer la faisabilité d’aller récupérer ces rayonnements au-delà de l’atmosphère.

De son côté, l’Académie Internationale d’Astronautique basée à Paris, ayant pour objectifs de promouvoir le développement de l’astronautique à des fins pacifiques et d’élaborer une série d’études et de livres blancs traitant de nombreux aspects de coopération internationale (l’exploration et l’habitat du système solaire et au-delà, les débris spatiaux, les petits satellites, les activités extra-véhiculaires, les missions à bon marché pour satellites scientifiques, l’exploration lunaire et martienne…) a publié une étude dont les conclusions révèlent que "des programmes spatiaux pourraient être mis en œuvre d’ici 30 ans, dans le seul but de capter l’énergie solaire directement de l’espace, un moyen rentable de pourvoir aux besoins en énergie des terriens". Le schéma élaboré par des scientifiques du monde entier met en scène des centrales électriques en orbite qui captent les rayons du soleil avant de les transmettre vers la terre. "Ce procédé serait techniquement réalisable d’ici une décennie ou deux, rien qu’en se basant sur les technologies existantes en laboratoires".

L’avantage du système réside dans le positionnement des différents satellites : en orbite sur l’équateur, ils bénéficieront d’un ensoleillement maximal et permanent (24h sur 24h). Le principe de base est relativement "simple" : placer en orbite géostationnaire des satellites équipés de panneaux solaires et de bras articulés orientables. Chaque panneau solaire devrait ensuite récupérer les rayonnements du soleil pour ensuite réfléchir l’énergie captée vers un dispositif maître. Celui-ci serait chargé de convertir l’énergie en électricité et de la transmettre vers la terre via un laser ou une antenne à micro-onde. Enfin, des équipements au sol s’occuperaient de récupérer ces flux extraterrestres et de les injecter dans les réseaux électriques terrestres.

Source : http://www.linternaute.com

Selon John Mankins (ancien responsable Concept à la NASA qui a dirigé l’étude de l’Académie Internationale d’Astronautique), "un projet pilote visant à démontrer la faisabilité de cette technologie est tout à fait envisageable grâce notamment aux lanceurs à bas coûts actuellement en cours de développement". Cette déclaration ne doit pas occulter les problèmes à résoudre pour développer un tel projet : la gestion des débris spatiaux, le manque d’études ciblées, le coût final de développement, le rayonnement,etc…

Deux projets majeurs sont en cours : un projet américain (développé par la NASA) qui s’oriente vers une transmission à la terre sous forme de micro-ondes et un projet européen (EADS / Astrium) qui privilégie la technique du rayon laser pour transmettre l’énergie solaire. Avant de placer ces premiers dispositifs en orbite, les ingénieurs devront résoudre bon nombre de problèmes technologiques mais aussi financiers, afin d’arriver à développer une solution économiquement viable.
La sécurité est le premier motif d’inquiétude des populations face à ces projets, les mots laser et micro-ondes faisant peur aux terriens que nous sommes…