L’ESA élabore des plans de centrales solaires spatiales

Devant être achevés avant la fin de 2023, les contrats parallèles sont respectivement dirigés par Arthur D Little et Thales Alenia Space Italy. Ces concepts serviront de référence à jour pour l’effort global de SOLARIS, guidant la portée des activités de R&D spécifiques qui suivront.

L’idée derrière l’énergie solaire spatiale est de collecter l’énergie solaire là où elle est disponible en continu et en abondance, en orbite terrestre, non perturbée par les conditions météorologiques locales ou l’obscurité, puis de l’envoyer sans fil vers la Terre là où elle est nécessaire. Le concept complète plutôt qu’il ne concurrence les énergies renouvelables terrestres, car l’énergie solaire spatiale peut rendre l’énergie disponible de manière fiable 24 heures sur 24, 7 jours sur 7, offrant une stabilité indispensable au réseau électrique alors que la part des énergies renouvelables intermittentes continue d’augmenter, réduisant la dépendance. sur les solutions de stockage à grande échelle.

SOLARIS a été approuvé au Conseil de l’ESA au niveau ministériel en novembre 2022 dans le cadre de l’élément 1 du programme de technologie de soutien général existant. En collaboration avec l’industrie européenne, son objectif au cours des deux prochaines années et demie est d’entreprendre des études et des développements technologiques pour évaluer les avantages, les options de mise en œuvre, les opportunités commerciales et les risques de l’énergie solaire spatiale en tant que contributeur à la décarbonation NetZero de l’énergie terrestre pour l’Europe. .

Les résultats de SOLARIS devraient permettre à l’Europe de prendre une décision éclairée d’ici la fin de 2025, sur la poursuite d’un programme de développement complet pour l’énergie solaire spatiale à l’échelle commerciale, en commençant par un démonstrateur en orbite à petite échelle pour transmettre l’énergie de l’espace à la Terre.

Ces contrats concernent les premières études conceptuelles européennes d’énergie solaire spatiale depuis plus de 20 ans. Aujourd’hui marque donc une étape importante, note Sanjay Vijendran, responsable de l’ESA pour SOLARIS. Nous partons vraiment d’une feuille de papier vierge pour obtenir une conception à jour de ce à quoi pourraient ressembler des satellites d’énergie solaire en état de marche, en nous procurant des idées prometteuses partout où nous le pouvons et en tirant parti des dernières avancées en matière de technologies spatiales et terrestres.

L’approche de la feuille vierge des études de système s’étend à la méthodologie de transmission de l’énergie solaire depuis l’orbite, explique Sanjay : les études examineront un éventail d’options aussi large que possible, y compris l’étude de toutes les différentes façons de déplacer l’énergie, de manière sûre et efficace, vers la Terre : transmission par radiofréquence, lasers et simple réflexion de la lumière du soleil vers les fermes solaires au sol.

Et nous sommes heureux que nous ayons des acteurs majeurs de l’énergie comme la compagnie d’électricité française ENGIE et la compagnie d’électricité italienne ENEL, inclus en tant que membres des consortiums d’étude, reflétant la valeur potentielle que le secteur de l’énergie voit déjà dans cette capacité pour l’avenir. Il est important que nous impliquions le secteur de l’énergie dès le début de ce développement et que nous écoutions leurs besoins, afin que nous sachions dès le début que nous construisons quelque chose que les utilisateurs finaux voudront et utiliseront.

Fait inhabituel pour les études de concept de système à un stade précoce, celles-ci sont mises en œuvre par l’ESA comme s’il s’agissait de projets de vol, avec un rythme rapide et des jalons stricts, car leurs résultats dicteront les études de suivi prévues pour une mission de démonstrateur à petite échelle comme ainsi que des projets de recherche sur des technologies clés spécifiques que SOLARIS soutiendra.

Les deux études sont financées par l’élément de préparation de l’ESA, qui fait partie des activités de base de l’Agence, qui soutient de nouvelles idées dans les missions et la technologie spatiales. En outre, le financement SOLARIS pour les projets de R&D technologique sera mis à disposition par le biais du programme technologique de soutien général de longue date de l’ESA.

Ces activités démontrent l’importance de l’élément Préparation de l’ESA pour soutenir des idées ambitieuses afin qu’elles deviennent une réalité, déclare Leopold Summerer, responsable du Bureau des études et concepts avancés de l’ESA. Les activités financées par la préparation aident l’ESA à évaluer l’intérêt de l’industrie européenne pour de nouveaux sujets et à jeter les bases de la recherche future et du développement technologique pour les concrétiser.

SOLARIS se déroule à une époque d’intérêt mondial croissant pour l’énergie de l’espace. Aux États-Unis, le satellite Caltechs Space Solar Power Demonstrator a été lancé en orbite en janvier pour tester des technologies clés, notamment la transmission spatiale-spatiale par micro-ondes de l’énergie solaire. Le Japon prévoit d’effectuer une mission de démonstration en 2025, tandis que la Chine a son propre démonstrateur prévu pour 2028, avec une installation de test de transmission de puissance sans fil au sol déjà en place. Pendant ce temps, le gouvernement britannique est en pourparlers avec l’Arabie saoudite pour fournir à sa région de ville intelligente Neom de l’électricité sans carbone depuis l’espace.

Il existe de nombreuses raisons fondamentales pour lesquelles l’énergie solaire spatiale semble beaucoup plus réalisable et souhaitable que jamais, ajoute Sanjay. Ceux-ci incluent la réduction du coût de lancement en orbite avec l’avènement des lanceurs réutilisables, la réduction du coût du matériel satellite grâce à la production de masse observée avec de nouvelles constellations telles que Starlink et OneWeb et les tendances vers des conceptions de satellites à énergie solaire très modulaires.

« De plus, la robotique spatiale et les technologies d’assemblage et d’entretien dans l’espace ont vraiment parcouru un long chemin au cours des deux dernières décennies, ce qui sera essentiel pour la construction et la maintenance des centrales solaires. Enfin, le défi de la transition vers Net Zero dans les 25 prochaines années avec les technologies existantes et les conséquences de ne pas le faire exigent l’exploration de solutions alternatives qui pourraient nous aider à atteindre notre objectif.

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