Des chercheurs du ministère de la Défense ont réussi à récolter l'énergie solaire de l'espace à l'aide d'un panneau solaire qui pourrait un jour transmettre de l'énergie à n'importe quel endroit sur Terre .
Appelé module d'antenne radiofréquence photovoltaïque (PRAM), le panneau solaire prototype a actuellement la taille d'une boîte à pizza mais pourrait éventuellement être étendu afin d'envoyer d'énormes quantités d'énergie propre et renouvelable à la Terre via des micro-ondes.
Avantages d'un panneau solaire dans l'espace
Le PRAM a été lancé en orbite en mai de l'année dernière à bord de l' avion spatial très secret X-37B de l' US Air Force . Il fonctionne en captant l'énergie de la lumière du soleil qui ne traverse pas l'atmosphère terrestre. Il s'avère que l'espace est un excellent emplacement pour monter un panneau solaire.
«Nous recevons une tonne de lumière solaire supplémentaire dans l'espace juste à cause de cela», a déclaré Paul Jaffe, ingénieur au US Naval Research Laboratory et co-développeur du projet.
Dans un article publié le mois dernier dans le IEEE Journal of Microwaves , Jaffe et son équipe ont noté que l'application la plus ambitieuse de la technologie spatiale de rayonnement de puissance est le «transfert continu d'énergie électrique illimitée vers la Terre».
En plus de l'emplacement unique de PRAM, sa capacité à transmettre de l'énergie à n'importe quel endroit de la planète lui donne un avantage sur les sources d'énergie terrestres. «Vous pouvez envoyer de l'électricité à Chicago et une fraction de seconde plus tard, si vous en avez besoin, l'envoyer à la place à Londres ou à Brasilia», a noté Jaffe.
Construire dans l'espace offre également certains avantages. Selon Jaffe, la gravité est un énorme problème lors de la construction de grandes structures car ces objets devraient supporter leur propre poids. La faible attraction gravitationnelle serait alors utile lors de la mise à l'échelle du PRAM. (En relation: Énergie solaire 24h / 24 et 7j / 7: la Chine prévoit de construire la première centrale solaire dans l'espace et de transmettre l'énergie électrique à la Terre .)
Le prototype n'a pas directement transmis d'énergie à la Terre, mais ce processus est déjà prouvé et attend juste d'être testé. Les chercheurs utiliseront une technique appelée «contrôle de faisceau rétro-directif» afin que le prototype sache précisément où envoyer le faisceau d'énergie et ne le tire pas sur la mauvaise cible.
La technique fonctionne en envoyant un signal pilote de l'antenne de destination sur Terre au panneau solaire dans l'espace. Une fois qu'un signal pilote est reçu, les faisceaux hyperfréquences seront transmis à l'emplacement demandeur, où les faisceaux seront captés à l'aide d'un récepteur et convertis en électricité.
Une source d'énergie alternative pour les zones hors réseau sinistrées
La PRAM est actuellement capable de capter et de transmettre environ 10 watts d'énergie , ce qui est suffisant pour alimenter uniquement un appareil électronique portable. Mais une fois mis à l'échelle, il peut fournir d'énormes quantités d'énergie aux zones hors réseau du monde entier et soulager les réseaux électriques surchargés, comme ce qui s'est passé récemment au Texas.
«Ma famille vit au Texas et ils vivent tous sans électricité en ce moment au milieu d'un front froid parce que le réseau est surchargé», a déclaré Chris DePuma, collègue de Jaffe au US Naval Research Laboratory et co-développeur du projet.
"Donc, si vous aviez un système comme celui-ci, vous pourriez rediriger un peu de pouvoir là-bas", a ajouté DePuma.
L'équipe envisage de construire un satellite plus grand composé de dizaines de panneaux solaires, qui pourrait capter plus de lumière solaire et plus d'énergie. Mais le défi, selon Jaffe, est la viabilité économique.
«Construire du matériel pour l'espace coûte cher», a-t-il déclaré. Mais cela va probablement changer bientôt, car les coûts ont baissé au cours de la dernière décennie, a-t-il ajouté.
Il a également dissipé les craintes que de mauvais acteurs puissent militariser la technologie et créer un laser spatial géant. La taille de l'antenne nécessaire pour créer un faisceau destructeur, selon Jaffe, serait si énorme qu'elle serait remarquée dans les mois ou les années qu'il faudrait pour être assemblé. Armer l'énergie solaire depuis l'espace serait «extrêmement difficile, voire impossible», a-t-il déclaré.
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