200 milliwatts. Le chiffre évidemment n’est pas très impressionnant, mais pour tous ceux qui défendent depuis des années le concept de centrale solaire spatiale, il est historique ! Ce 1er juin 2023, le California Institute of Technology (Caltech) a annoncé que son satellite SSPD, lancé le 3 janvier de cette année par SpaceX, était parvenu à transmettre au sol de la puissance électrique produite dans l’espace à partir du rayonnement solaire.
La production d’électricité à partir du rayonnement du Soleil plutôt que de combustibles fossiles est une piste prometteuse pour lutter contre le réchauffement climatique. Elle est d’ailleurs actuellement en plein boom — lire notre dossier complet dans le numéro de Ciel & espace n°589. Elle nécessite cependant une grande emprise au sol, et elle est impossible la nuit ou peu efficace par mauvais temps. D’où l’idée, née dans les années 1970, de collecter le rayonnement solaire en orbite – où il n’est pas atténué par l’atmosphère, où le jour peut être éternel et où l’espace ne manque pas –, de le convertir en électricité sur place, et de transférer sur Terre la puissance ainsi produite.
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Le Ciel & espace n°589, juin-juillet 2023 avec un dossier consacré à l’énergie des étoiles
Dans l’expérience du SSPD, l’énergie est classiquement captée par des panneaux solaires et convertie en électricité. Ensuite, c’est un jeu d’interférence réalisé à partir de 32 émetteurs micro-ondes qui produit le faisceau focalisé sur la Terre. Ce réseau, baptisé MAPLE (Microwave Array for Power-transfer Low-orbit Experiment), est piloté par des puces électroniques. Aucune pièce mécanique n’est nécessaire pour l’orienter. Lors de la première, le signal reçu est apparu à l’heure et à la fréquence attendues, avec le bon décalage de fréquence compte-tenu de son déplacement.
Une technologie économiquement viable ?
Cette démonstration confirme que la transmission sur Terre, et sous forme concentrée, d’une énergie collectée dans l’espace est possible. Reste à prouver que le concept puisse donner naissance à de véritables centrales solaires spatiales, comparable en puissance à nos centrales terrestres. Pour produire 900 MW (ce que produit une centrale nucléaire), un champ de panneaux solaires en orbite doit en effet s’étendre sur près de 1 km². Or, dès lorsqu’il s’agit d’aller dans l’espace, la masse et la taille sont des contraintes fortes. Le défi est donc de mettre au point des panneaux solaires et des émetteurs micro-ondes non seulement efficaces, mais aussi ultralégers, bon marché et flexibles.
Le SSPD embarque deux autres expériences dans cette optique. Dolce, pour tester une architecture et une méthode de déploiement utilisable à l’échelle du km². Et Alba, une collection de 32 types différents de cellules photovoltaïques, pour sélectionner les modèles les plus résistants à l’environnement spatial.
