Réceptionné par la station terrestre du California Institute of Technology (Caltech) à Pasadena, le faisceau énergétique a été transmis par un système expérimental qui pourrait être utilisé pour envoyer de l’énergie solaire n’importe où sur Terre.
Un faisceau énergétique, envoyé vers la Terre depuis l’espace, vient de frapper notre planète, ouvrant la voie à une nouvelle ère de transmission spatiale de l’énergie. Reçu par la station terrestre du California Institute of Technology (Caltech) à Pasadena, le faisceau a été envoyé par un système expérimental appelé SSPD (Space Solar Power Demonstrator), une unité de transfert d’énergie sans fil de l’espace vers la Terre, qui a le potentiel de transmettre l’énergie produite par des panneaux solaires situés sur un satellite en orbite et de l’envoyer n’importe où sur Terre. La réception du faisceau, pour le moment encore de quelques milliwatts de puissance, a démontré que la transmission d’énergie depuis l’espace est possible et pourrait être la première étape vers la réalisation d’une centrale solaire spatiale dans les dix prochaines années.
Une telle centrale bénéficierait d’une exposition accrue au soleil, due à l’absence de nuages et d’atmosphère, ainsi que de la capacité à éviter l’obscurité de la nuit. Cependant, la difficulté de concevoir et de construire des structures assez grandes pour être performantes mais suffisamment légères pour être lancées dans l’orbite terrestre a rendu jusqu’à présent la mise en œuvre de telles structures complexe. Dans ce contexte, expliquent les chercheurs derrière l’expérience, le SSPD représente le premier système à avoir démontré la faisabilité du transfert d’énergie sans fil depuis l’espace. Les résultats de cette expérience, y compris le pointage du faisceau vers la Terre et sa détection par la station terrestre, ont été présentés et discutés en détail dans un article disponible en préimpression sur ArXiv.
Faisceau d’énergie solaire transmis de l’espace vers la Terre
Dans la première démonstration de transfert d’énergie solaire de l’espace vers la Terre, le Space Solar Power Demonstrator (SSPD) a utilisé le Microwave Array for Power-transfer Low-orbit Experiment (MAPLE), l’une des technologies clés du SSPD, composé d’une série d’émetteurs pouvant irradier de l’énergie dans une direction spécifique.
Plus précisément, ce réseau d’émetteurs « utilise des éléments de contrôle de synchronisation précis pour focaliser dynamiquement la puissance sélectivement sur la position souhaitée en utilisant l’addition cohérente d’ondes électromagnétiques », a indiqué l’équipe de développeurs, dirigée par Ali Hajimiri, professeur de génie électrique au Caltech et co-directeur du projet. Cela permet de transmettre la majeure partie de l’énergie à l’endroit souhaité et nulle part ailleurs.
Le système expérimental a été lancé en orbite basse en janvier 2023 et, seulement deux mois plus tard, il était déjà capable de transmettre environ 100 milliwatts de puissance dans l’espace et d’envoyer le faisceau énergétique dans n’importe quelle direction. Le test qui a transmis l’énergie vers la Terre avait été conçu pour que notre planète reçoive environ 1 milliwatt de puissance et a été répété trois fois sur une période de huit mois. Dans ces trois tests, le faisceau énergétique a été avec succès détecté.
Résultats de l’envoi d’un faisceau d’énergie solaire de l’espace vers la Terre lors des tests / Crédit : ArXiv
L’idée des chercheurs est de créer une constellation de véhicules spatiaux modulaires capable de transmettre une énergie suffisante pour répondre aux besoins de 10 000 foyers. Étant donné que le système peut irradier de l’énergie dans toutes les directions, il existe également la possibilité que l’énergie puisse être dirigée vers des endroits spécifiques de la planète, par exemple en cas d’urgence. Pour le moment, le système est expérimental, mais une fois que la technologie sera optimisée, « nous espérons que le transfert d’énergie sans fil démocratisera l’accès à l’énergie, de la même manière qu’Internet a démocratisé l’accès à l’information », a ajouté Ali Hajimiri. « Pour la recevoir, aucune infrastructure ne sera nécessaire, ce qui indique que nous pourrons l’envoyer même dans des régions éloignées et des zones dévastées par la guerre ou des catastrophes naturelles. »