Andreas Treuer/ESA
L’Europe envisage sérieusement de développer l’énergie solaire spatiale pour accroître son indépendance énergétique et réduire les émissions de gaz à effet de serre, a déclaré cette semaine le chef de l’Agence spatiale européenne.
« Il appartiendra à l’Europe, à l’ESA et à ses États membres de repousser les limites de la technologie pour résoudre l’un des problèmes les plus urgents pour les habitants de cette génération sur Terre », a-t-il ajouté. a dit Josef Aschbacher, directeur général de l’agence spatiale, une organisation intergouvernementale de 22 États membres.
Auparavant, l’agence spatiale avait commandé des études à des groupes de consultants basés au Royaume-Uni et en Allemagne pour évaluer les coûts et les avantages du développement de l’énergie solaire spatiale. L’ESA a publié ces études cette semaine afin de fournir des informations techniques et programmatiques aux décideurs politiques en Europe.
Aschbacher s’est efforcé de renforcer le soutien en Europe pour l’énergie solaire depuis l’espace en tant que clé de la décarbonisation de l’énergie et présentera son programme Solaris au Conseil de l’ESA en novembre. Ce conseil fixe les priorités et le financement de l’ESA. Selon les plans d’Aschbacher, le développement du système d’énergie solaire commencerait en 2025.
Dans son concept, l’énergie solaire spatiale est assez simple. Les satellites en orbite bien au-dessus de l’atmosphère terrestre collectent l’énergie solaire et la convertissent en courant ; cette énergie est ensuite renvoyée vers la Terre via des micro-ondes, où elle est captée par des cellules photovoltaïques ou des antennes et convertie en électricité pour un usage résidentiel ou industriel. Les principaux avantages de la collecte d’énergie solaire depuis l’espace, plutôt que sur le sol, sont qu’il n’y a pas de nuit ou de nuages pour interférer avec la collecte ; et l’incidence solaire est beaucoup plus élevée qu’aux latitudes nord du continent européen.
Les plans
Les deux rapports de consultation traitent du développement des technologies et du financement nécessaires pour commencer à mettre en ligne un système d’alimentation spatial. L’Europe consomme actuellement environ 3 000 TWh d’électricité par an, et les rapports décrivent des installations massives en orbite géostationnaire qui pourraient répondre à environ un quart à un tiers de cette demande. Le développement et le déploiement de ces systèmes coûteraient des centaines de milliards d’euros.
Pourquoi tant ? Parce que faciliter l’énergie solaire basée dans l’espace nécessiterait une constellation de dizaines d’énormes satellites captant la lumière du soleil situés à 36 000 km de la Terre. Chacun de ces satellites aurait une masse 10 fois supérieure, voire plus, à celle de la Station spatiale internationale, qui est de 450 tonnes métriques et a nécessité plus d’une décennie pour s’assembler en orbite terrestre basse. Le lancement des composants de ces satellites nécessiterait à terme des centaines ou, plus probablement, des milliers de lancements de fusées lourdes.
Le rapport de la firme britannique Frazer-Nash comprend même une photographie de la fusée Falcon Heavy de SpaceX et un schéma de son véhicule Starship. Les rapports notent également que le lancement d’un programme d’énergie solaire basé dans l’espace pourrait stimuler le développement d’une fusée de transport super lourde entièrement réutilisable en Europe à cette fin. L’essentiel est que les demandes de lancement seraient énormes.
« En utilisant la capacité de transport spatial prévue à court terme, comme le Starship de SpaceX, et les contraintes de lancement actuelles, la livraison d’un satellite en orbite prendrait entre 4 et 6 ans », indique le rapport Frazer-Nash. « Fournir le nombre de satellites pour satisfaire la contribution maximale que SBSP pourrait apporter au mix énergétique en 2050 nécessiterait une multiplication par 200 de la capacité actuelle de transport spatial. »