Construire des panneaux solaires, c'est bien. Mais ce pourrait être mieux: leur rendement n'est pas franchement ébouriffant. L'efficacité ne dépasse pas 15% à 20% pour un panneau standard et la production est soumise aux aléas de température, d'ensoleillement et d'orientation.
De plus, 55% à 60% de l'énergie solaire est perdue au passage lors de sa traversée de l'atmosphère. D'où l'idée, popularisée par l'auteur de science-fiction Isaac Asimov en 1941, de lancer des satellites munis de panneaux solaires géants, gravitant à 36.000 kilomètres au-dessus de nos têtes.
Une source inépuisable d'énergie propre, avec une fiabilité permanente et une intensité six fois supérieure à celle des parcs solaires terrestres, estiment les scientifiques. L'énergie récoltée serait ensuite transmise sur Terre via un faisceau laser ou des micro-ondes, vers des antennes géantes chargées de la convertir en électricité.
Le projet a été étudié par la NASA dès les années 1990, qui avait finalement jeté l'éponge pour des raisons de coût et de faisabilité technique. La JAXA, l'agence spatiale japonaise, planche toujours officiellement sur le sujet, et la Chine a annoncé en décembre 2019 qu'elle comptait lancer une centrale solaire spatiale dans l'espace d'ici à 2035.
1.400 terrains de football
De quoi piquer l'orgueil des Américains, qui ont du coup repris leurs recherches dans le domaine via le laboratoire de recherche de l'US Air Force (AFRL), selon le site Air Force Technology.
Le futur satellite de démonstration, baptisé Arachne, devait être lancé en 2024 et vient juste de recevoir sa pièce maîtresse, un bus technologique contenant les composants-clés pour gérer les systèmes de contrôle de l'alimentation, des communications, de la chaleur et de l'orientation des panneaux.
Conçu par le géant de l'armement Northrop Grumman, ce bus nommé Helios garantit entre autres que la charge utile demeure bien en place pendant son voyage vers l'orbite.
Mais si ce beau concept reste pour l'instant un serpent de mer, c'est bien que les obstacles sont considérables. Le coût d'acheminement du matériel, d'abord, est prohibitif. Le satellite devrait avoir une envergure de 10 kilomètres carrés environ pour être efficace, selon la BBC, l'équivalent de 1.400 terrains de football.
Une des solutions serait d'assembler les panneaux solaires à partir de milliers de cellules solaires lancées individuellement avec des nanosatellites.
Mais le plus gros défi consiste à acheminer l'énergie solaire sur Terre. Dans l'état actuel de la technologie, on déplore une grosse perte de l'énergie en cours de route, et la surface des antennes de réception nécessaire est gigantesque. Enfin, la maintenance des panneaux solaires dans l'espace, soumis à des impacts de micrométéorites et aux radiations, n'est pas assurée.
Dans le même temps, le coût des panneaux solaires terrestres chute de façon vertigineuse. Depuis 2006, il a été divisé par 9 et pourrait encore dégringoler à 16 centimes d'euros d'ici à 2040, d'après les calculs des analystes. Bref, l'idée d'Isaac Asimov risque de rester à l'état de preuve de concept pendant un bon bout de temps encore.
