Capter l’énergie solaire au plus près de ce qui la génère. C’est en quelque sorte l’idée que poursuivent actuellement les scientifiques américains du laboratoire de recherche de l’United States Navy. Ces derniers sont en effet en train de développer des “panneaux photovoltaïques spatiaux” capables de capter la lumière du soleil plus près de sa source et de rediriger ensuite vers la Terre l’énergie électrique générée. Si les Japonais veulent installer des panneaux photovoltaïques sur la lune, les américains espèrent les mettre en orbite. 

Grâce à ce concept, le Département de la Défense américain cherche à s’affranchir des principales contraintes que présentent actuellement les technologies photovoltaïques. De tels “satellites à énergie solaire” permettraient en effet de fournir de l’énergie renouvelable quelques soient les conditions météorologiques et l’ensoleillement sur Terre. Pouvant ainsi alimenter des villes, rendre autonome des véhicules ou fournir de l’énergie à toutes sortes d’installations situées dans des zones reculées.

“Difficile de dire si l’idée est stupide avant d’avoir réellement essayé”

Placer des panneaux solaires géants dans l’espace afin de capter plus efficacement les rayons du soleil puis transmettre l’énergie générée sur Terre via des ondes radios. Un concept qui aurait tout à fait sa place dans le scénario d’une production Hollywoodienne. Pourtant l’idée est issue des laboratoires de l’US Navy où l’équipe de Paul Jaffe, ingénieur en aéronautique en charge du projet, a déjà construit deux modules prototypes.

L’installation imaginée par les chercheurs prendrait au final la forme d’un satellite d’une superficie d’un kilomètre, recouvert de réflecteurs. Ces derniers permettraient de diriger et de concentrer la lumière du soleil sur une série de modules photovoltaïques. L’énergie ainsi produite serait ensuite transportée sur Terre grâce à une antenne en charge d’envoyer un “rayonnement énergétique” à travers l’atmosphère.

“Difficile de dire si l’idée est stupide avant d’avoir réellement essayé”, confesse lui-même le Docteur Jaffe, conscient des freins techniques et économiques auxquels fait face son projet.

Une face pour capter la lumière, une face pour distribuer l’énergie

L’équipe de Paul Jaffe a déjà mis au point et testé deux modules prototypes. Deux modèles composés de manière similaire : la face supérieure, constituée d’un panneau photovoltaïque, récolte la lumière du soleil et la transforme en courant. La partie centrale, où se situent la plupart des composants électroniques, convertie cette énergie en fréquence radio afin que l’antenne placée sur la face inférieure la transmette sur Terre.

Le second module construit par l’US Navy présente la particularité de déployer deux parties latérales. Une forme en Z qui lui permet de minimiser les risques de surchauffe et de recevoir une plus grande quantité de rayonnement solaire. Une innovation qui, selon Paul Jaffre, permettrait au dispositif d’être 4 fois plus efficace que son ancêtre compact.

Les modules de Paul Jaffe ont été testés dans les conditions de l’espace grâce à l’utilisation de chambres à vide. Des tests qui ont permis d’identifier quelques lacunes techniques et d’améliorer certains aspects du projet. Mais la mise en orbite d’un module prototype, voir la production du dispositif final, restent encore trop coûteuse pour être envisagée. Reste que l’utilisation des technologies photovoltaïques dans l’espace pourrait bien devenir une réalité plus tôt que prévue : en plus d’aiguiser la curiosité de certains pays européens, le Japon développerait également un concept voisin à celui des satellites solaires…

Crédits photo : John C. Mankins, U.S. Naval Research Laboratory/Jamie Hartman