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Énergie Solaire dans l’Espace : Les Avantages Innovants
Il y a environ deux décennies, la NASA (National Aeronautics and Space Administration) des États-Unis a soumis une proposition audacieuse : établir des centrales d’énergie solaire dans l’espace. De manière surprenante, ce projet est resté inachevé jusqu’à aujourd’hui, faute de plans ou de financements alloués par l’agence américaine.
Néanmoins, des scientifiques soulignent la viabilité économique de ces centrales solaires spatiales, mettant en avant leur capacité à générer une quantité considérable d’énergie pouvant être dirigée vers n’importe quel point sur Terre. Récemment, de nombreux gouvernements et entreprises ont lancé des collaborations en vue d’établir des stations solaires en orbite terrestre, avec des stations opérationnelles prévues dans quelques décennies seulement.
Le Projet Visionnaire du Gouvernement Britannique
Le gouvernement britannique a mandaté plusieurs entreprises et chercheurs pour étudier un projet de lancement d’un satellite de grande envergure, d’une valeur de 16 milliards de livres sterling (19,2 milliards de dollars), équipé de nombreuses cellules solaires légères. Cette initiative ambitieuse se concentre sur la capture de l’abondante lumière solaire dans l’orbite terrestre, puis sur son envoi sous forme d’ondes radio haute fréquence vers un point fixe sur Terre, équipé pour la recevoir.
Ce projet s’inscrit dans le cadre du Net Zero Innovation Portfolio, conçu pour permettre au Royaume-Uni d’atteindre la neutralité carbone d’ici 2050. Le satellite proposé affiche un diamètre de 1,7 kilomètre et pèse environ 2 000 tonnes, avec la perspective de fournir 2 gigawatts d’énergie électrique au Royaume-Uni. Bien que cela constitue une quantité considérable, elle ne couvre qu’une fraction des besoins énergétiques du pays, estimés à environ 76 gigawatts. Compte tenu des coûts initiaux élevés et du retour sur investissement lent, ce projet nécessitera un soutien substantiel du gouvernement ainsi qu’un investissement massif de la part des entreprises privées.
Le Projet Chinois Ambitieux
La Chine s’apprête à lancer un programme ambitieux visant à construire une station d’énergie solaire dans l’espace en 2028, selon les scientifiques impliqués dans le projet. Pour évaluer la faisabilité de la transmission d’énergie sans fil de l’espace vers la Terre à une altitude de 400 kilomètres, un satellite sera lancé cette année-là. La China Academy of Aerospace Technology (CAST), un fabricant de vaisseaux spatiaux d’État de premier plan, prévoit d’expérimenter la transmission sans fil à haute tension depuis l’orbite basse terrestre en 2028.
Le concept sous-jacent consiste à créer une station spatiale équipée de panneaux solaires convertissant l’énergie solaire en électricité, puis à transmettre l’énergie vers la Terre au moyen d’un émetteur radio ou laser. Bien que le projet chinois soit de petite envergure par rapport au projet britannique, il pourrait marquer le début de projets futurs plus ambitieux à mesure que l’idée se développe.
Fonctionnement de la Station d’Énergie Solaire dans l’Espace
Cette station est un satellite équipé de panneaux solaires légers pour faciliter son transport dans l’espace. Ces panneaux captureront les rayons du soleil et convertiront l’énergie thermique qu’ils renferment en énergie électrique. Cette énergie électrique sera ensuite transmise sans fil vers la Terre via des ondes radio haute fréquence. À terre, une grande antenne terrestre recevra ces ondes et les reconvertira en électricité, qui pourra ensuite être intégrée au réseau électrique local.
L’érection d’une station d’énergie solaire dans l’espace est un projet réalisable pour plusieurs raisons, la plus importante étant que nous disposons des technologies nécessaires à sa mise en œuvre, notamment des panneaux solaires légers, des vaisseaux spatiaux avancés et des robots capables de les installer et de les entretenir en orbite, en plus de méthodes efficaces de transmission d’énergie sans fil de l’espace vers la Terre, sans perte ni gaspillage.
Avantages Offerts par les Centrales Solaire Spatiales
La raison pour laquelle l’établissement de stations d’énergie solaire dans l’espace est préférable à des solutions terrestres réside dans la présence de l’atmosphère entourant la Terre, qui dissipe une grande partie de l’énergie solaire. Pour comprendre l’ampleur de cet effet, il suffit de savoir que les panneaux solaires sur Terre n’exploitent que 1 % de l’énergie solaire que ces mêmes panneaux peuvent capter dans l’espace.
De plus, l’établissement de centrales solaires spatiales facilitera la fourniture d’électricité à n’importe quel endroit de la Terre, ce qui est particulièrement utile dans les régions reculées non desservies par des services électriques, ainsi que dans les zones touchées par des catastrophes naturelles et des conflits.
Les stations spatiales ne seront pas affectées par les fluctuations météorologiques ni par la présence de nuages bloquant la radiation solaire, et elles pourront fonctionner toute la journée en restant constamment exposées au soleil, éliminant ainsi les interruptions liées à l’obscurité nocturne.
Critique de ces Projets
Bien que l’objectif des stations d’énergie solaire spatiales soit de réduire les émissions de gaz à effet de serre et leur impact sur le climat, la construction d’une station dans l’espace nécessitera de nombreux lancements de vaisseaux spatiaux. Malheureusement, ces lancements entraînent l’émission de quantités importantes de gaz nocifs pour l’environnement, en plus d’être coûteux.
Cependant, la société américaine “SpaceX” a réussi à réutiliser des véhicules spatiaux après leur lancement, ce qui a révolutionné le domaine de l’exploration spatiale. La possibilité de réutiliser des véhicules de lancement réduira considérablement le coût total de la construction d’une station d’énergie solaire en orbite terrestre, tout en atténuant son impact sur l’environnement.
Vers un Avenir Rayonnant grâce aux Stations d’Énergie Solaire dans l’Espace
Le projet visant à établir une station d’énergie solaire dans l’espace est confronté à de nombreux défis qui doivent être surmontés, mais ces stations pourraient constituer une introduction à des opportunités de recherche avancées et passionnantes. À l’avenir, cette technologie est susceptible de jouer un rôle essentiel dans le paysage énergétique mondial, offrant une source d’énergie durable et renouvelable pour remplacer l’utilisation des combustibles fossiles.