Une avancée révolutionnaire en matière d’énergie pour l’exploration spatiale pourrait voir le jour grâce à un projet innovant. S’inspirant de la photosynthèse, des chercheurs travaillent sur une technologie utilisant les bactéries pour convertir la lumière en énergie laser, promettant ainsi une autonomie pour les missions sur Mars.
La communauté scientifique s’active autour d’un nouveau projet qui pourrait s’avérer déterminant pour l’exploration spatiale. Il s’agit d’une technologie inspirée de la manière dont les plantes et les bactéries transforment la lumière en énergie à travers la photosynthèse. Découvrez son potentiel pour les expéditions vers Mars.
Soleil, Mars, bactéries et lasers
Des lasers capables de tirer parti de la capacité naturelle des bactéries à convertir la lumière solaire en énergie pourraient alimenter des missions vers Mars et fournir une source d’énergie propre sur Terre. Cette technologie est inspirée de la façon dont les plantes et bactéries transforment la lumière en énergie chimique grâce à la photosynthèse.
Le but est de réutiliser les antennes de réception de lumière de certaines bactéries photosynthétiques pour « amplifier » l’énergie du soleil et la convertir en rayons laser capables de transmettre cette énergie à travers l’espace.
Les scientifiques espèrent également qu’en utilisant des matériaux organiques au lieu de composants artificiels « périssables », les lasers pourront être efficacement « régénérés » dans l’espace, ce qui signifierait qu’ils peuvent rester opérationnels sans qu’il soit nécessaire d’envoyer de nouvelles pièces depuis la Terre.
Contrairement aux panneaux solaires classiques, qui convertissent la lumière en électricité, ce processus ne reposera pas sur des composants électroniques.
Alimenter l’exploration spatiale
Le projet – nommé APACE – développe initialement la technologie dans des conditions de laboratoire, avant de tester et d’affiner son adéquation pour un usage spatial.
Si cela réussit, les chercheurs affirment que cette technologie pourrait être utilisée par des agences spatiales du monde entier pour soutenir l’exploration spatiale – y compris les bases lunaires ou les missions vers Mars – tout en fournissant un nouveau moyen de transmettre de l’énergie propre et sans fil sur Terre.
Erik Gauger, professeur à l’Institut de photonique et de sciences quantiques de Heriot-Watt, a déclaré que cette technologie sera potentiellement une « révolution dans la génération d’énergie dans l’espace ».
La génération durable d’énergie dans l’espace, sans dépendre de composants périssables venant de la Terre, représente un grand défi.
A-t-il afffirmé.
Le projet ne s’inspire pas seulement de la biologie, mais va au-delà en tirant parti des fonctionnalités déjà présentes dans la machinerie photosynthétique des bactéries pour réaliser une révolution dans la génération d’énergie dans l’espace.
Le but du projet APACE est de créer un type de laser alimenté par la lumière solaire. Et si la lumière solaire normale est souvent trop faible pour alimenter directement un laser, ces bactéries spéciales sont incroyablement efficaces pour capter et canaliser la lumière solaire à travers leurs structures de réception de lumière conçues de manière intrinsèque, capables d’amplifier efficacement le flux de lumière vers le centre de réaction à plusieurs ordres de grandeur.
Ainsi, le projet utilisera ce niveau d’amplification pour convertir la lumière solaire en un faisceau laser, sans dépendre de composants électriques.
Nous savons déjà qu’il est possible de cultiver des bactéries dans l’espace, comme l’a montré des études à bord de la Station Spatiale Internationale. Certaines bactéries robustes ont même survécu à une exposition directe à l’espace.
Cette technologie a le potentiel de révolutionner notre manière d’alimenter les opérations spatiales, rendant l’exploration plus durable tout en faisant avancer la technologie d’énergie propre ici sur Terre.
A conclu le scientifique.
Prototype en trois ans
L’équipe de recherche débutera par l’extraction et l’étude de la machinerie naturelle de réception de lumière de types de bactéries qui ont évolué pour survivre dans des conditions de lumière extrêmement faible.
Ces bactéries possèdent des structures moléculaires d’antennes hautement spécialisées qui peuvent capturer et canaliser presque tous les photons de lumière qu’elles reçoivent, faisant d’elles les collecteurs solaires les plus efficaces de la nature.
Les chercheurs développeront également des versions artificielles de ces structures et de nouveaux matériaux de laser pouvant fonctionner avec des collecteurs de lumière naturels et artificiels. Ensuite, ils prévoient de combiner ces composants dans un nouveau type de matériau pour lasers et de tester celui-ci dans des systèmes de plus en plus grands. Le premier prototype de cette nouvelle technologie devrait être prêt pour des essais dans trois ans.