Sun Tower, une centrale solaire spatiale imaginée par la Nasa. © Nasa

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Le Japon veut installer une centrale solaire dans l'espace

ActualitéClassé sous :Astronautique , développement durable , orbite géostationnaire

Des entreprises viennent d'être sélectionnées par le gouvernement japonais pour concevoir une station en orbite géostationnaire recueillant l'énergie du Soleil et l'expédiant vers la Terre sous forme d'un faisceau de micro-ondes.

La station solaire spatiale, un concept ancien mais toujours resté dans le domaine de la science-fiction, deviendra-t-il un jour une réalité ? Le gouvernement japonais semble y croire sérieusement puisqu'un appel d'offres a été lancé cet été pour en réaliser une à l'horizon 2030.
Résultat de cette compétition : dix-sept entreprises ont été sélectionnées dont Mitsubishi Electric, Nec, Fujitsu et Sharp. C'est l'agence spatiale japonaise, la Jaxa, qui coordonnera ce projet titanesque. Environ 130 chercheurs sont désormais mobilisés avec comme cahier des charges la production d'électricité en 2030 par une centrale de 1.000 MW (soit l'équivalent d'un bon réacteur nucléaire) au tarif très économique de 6 centimes d'euro par kilowatt-heure.

Le principe et les avantages d'une centrale solaire spatiale sont connus depuis des lustres. Dans l'espace, l'énergie solaire est abondante et facile à récupérer. Aucune atmosphère n'absorbe les rayons du Soleil et aucun nuage ne vient faire de l'ombre. Par rapport à la surface de la Terre, le rayonnement solaire par unité de surface est environ quatre fois supérieur dans l'espace.

De plus, si la station se trouve suffisamment loin de la Terre, elle peut ne jamais passer dans l'ombre de notre planète et donc ne pas connaître la nuit. C'est le cas en orbite géostationnaire, à 35.784 kilomètres au-dessus de la surface terrestre, où le Soleil brille 99% du temps. La quantité moyenne d'énergie solaire récupérable y est donc environ huit fois supérieure à celle disponible au sol.

A cette position, une station est immobile par rapport à la Terre, au-dessus de l'équateur, l'énergie solaire, convertie en électricité pourrait être expédiée vers le sol sous la forme d'un faisceau énergétique de micro-ondes ou d'un laser.

Pas de déchets, pas de pollution, pas d'effet de serre, une énergie propre et indéfiniment renouvelable (du moins dans durant les cinq milliards prochaines années, délai où le Soleil donnera des signes de sénescence) : la station solaire orbitale est tentante et d'ailleurs activement étudiée dans plusieurs pays depuis des décennies, sur des budgets publics ou privés.

Faisabilité à démontrer

Sur le plan théorique, les paramètres sont assez bien connus et techniquement maîtrisables. Reste la question pratique de la réalisation d'une centrale expédiée à 36.000 kilomètres du sol, pesant des centaines de tonnes. Reste aussi le problème de la transmission de l'énergie, un faisceau de micro-ondes, par exemple, se diluera en partie dans l'atmosphère. Les effets et les pertes que l'on peut attendre sont, eux, mal connus.

S'il aboutit, le projet japonais devra d'abord répondre à ces premières questions. Il prévoit la réalisation d'un prototype en 2020, placé en orbite basse, près de l'ISS (la station spatiale internationale), d'une puissance de 10 mégawatts. Un second prototype de 250 MW pourra ensuite être installé en orbite géostationnaire, « par une fusée japonaise » précise-t-on à la Jaxa.