Mardi 24 novembre 2020, la start-up pékinoise Origin Space a lancé en orbite le tout premier robot de minage spatial, dans le cadre de la mission Chang’E 5. Dans un futur pas si lointain, la Chine aimerait devenir le premier pays à extraire les ressources tapies sous la surface de la Lune et d’astéroïdes riches en métaux précieux. Mais pour l’heure, le robot NEO-1 ne procédera qu’à des tests des technologies qu’il embarque.

« Le but est de vérifier sa viabilité et de tester ses multiples fonc­­tions, des manœuvres orbi­­tales à la simu­­la­­tion de capture d’un petit corps céleste », confie Yu Tianhong, le cofondateur d’Origin Space. Un petit pas vers un grand bond de l’influence de la Chine sur la conquête spatiale, à l’image de l’atterrissage réussi de la première fusée réutilisable chinoise le 4 septembre, dans le désert de Gobi.

La mission Chang’E 5 a pour objectif principal de rapatrier sur Terre pas moins de deux kilos de régolithe, le sol lunaire, en creusant la surface de la Lune grâce à une pelle robotisée et une foreuse.

La corne d’abondance

Derrière les bras du lanceur de Xichang, entre les montagnes touffues de la province du Sichuan, au sud-ouest de la Chine, une fusée blanche s’apprête à décoller. En quittant le sol, l’appareil oblong crache une épaisse fumée rouge qui vient lécher les pieds des collines avant de venir se confondre avec le nuage qui nimbe leurs sommets. Ce mardi 23 juin 2020, Pékin prépare la mise en orbite d’un satellite, dernière pierre à un édifice gigantesque, qui le dotera de son propre système de navigation. Ainsi pourra-t-il se passer du système GPS géré par les États-Unis.

« Les ambitions spatiales de la Chine vont se concrétiser cette année », prévient l’astronome américain Jonathan McDowell. « À certains égards, elle est au coude-à-coude avec les États-Unis en tant que puissance spatiale majeure. » Au total, le réseau Beidou rassemble plusieurs dizaines de satellites et il vient se greffer à bien d’autres projets. Pékin travaille notamment sur une impressionnante centrale solaire orbitale.

Dans le désert du Taklamakan, au nord de la Chine, un bruit continu perce le sifflement du vent. D’une tour blanche, le bourdonnement se répand à travers les grottes bouddhistes de Dunhuang, ancienne étape de la route de la Soie, comme l’appel à la prière d’un minaret. Au faîte de ce monolithe de 260 mètres, des capteurs dessinent une robe de lumière blanche, tissée par le reflet des rayons du soleil sur 12 000 panneaux photovoltaïques. D’ici la fin de l’année, cette centrale énergétique inaugurée le 28 décembre 2018, qui s’étend sur 7,8 kilomètres carrés va produire 390 millions de kilowatts-heure. C’est la première d’une puissance de 100 mégawatts dans le pays, mais d’autres vont pousser ça et là. Il y en aura même dans l’espace.

L’oasis de Dunhuang
Crédits : China International Travel CA

Au terme d’un rapport rendu le 14 février 2019, le géant britannique du pétrole BP estime que la demande mondiale en énergie renouvelable va monter en flèche dans les décennies à venir. Si la croissance des besoins chinois est appelée à ralentir, étant donné l’extension du secteur des services et un souci grandissant pour l’environnement, ils devraient rester les plus importants au monde jusqu’en 2040. Pékin cherche donc non seulement à approvisionner ses citoyens mais aussi à conquérir des marchés.

À Chongqing, au centre du pays, la construction d’un prototype de centrale solaire spatiale vient de débuter, rapporte le quotidien chinois 科技日报 (« Science et technologie »). De petits modèles seront mis en orbite dans la stratosphère entre 2021 et 2025 et une station de la même puissance que celle de Dunhuang sera ensuite envoyée à 36 000 kilomètres de la Terre. Mieux placée que les structures terrestres, elle fonctionnera 99 % du temps et à une intensité six fois plus grande qu’un modèle classique, selon l’Académie chinoise de technologie spatiale (CAST). Ce sera donc « une source inépuisable d’énergie propre pour les humains », vante le chercheur Pang Zhihao.

En plus de remplacer les combustibles fossiles, ces satellites devraient aider les vaisseaux chinois à aller plus loin et plus vite. Exploration spatiale et énergie son intimement liés : la sonde Chang’e 4 s’est posée sur la face cachée de la Lune le 3 janvier dans l’espoir d’y trouver de l’hélium 3, dont 25 tonnes suffiraient à alimenter en énergie les États-Unis pendant un an. Ses résultats sont attendus avec impatience et appréhension par tous les astronautes du monde. Craignant d’être dépassés, certains affirment que la Chine n’est pas prête à envoyer une structure de 1 000 tonnes, soit 400 de plus que la Station spatiale internationale (ISS).

La face cachée de la Lune
Crédits : CAST

Afin d’éviter tout problème au lancement, des robots et des imprimantes 3D pourraient la concevoir là-haut, considère Pang Zhihao. Ensuite, les rayons du Soleil seront convertis en énergie sur place pour être envoyés sur Terre sous forme de de micro-ondes ou de laser. Les conséquences des radiations générées doivent encore être étudiées, reconnaît le scientifique. Mais tout le reste, ou presque, est au point : cela fait des années que le projet décante discrètement.

Le leader

Un drapeau rouge serti d’étoiles jaunes se reflète dans la visière dorée d’une combinaison de cosmonaute. En ce mois de novembre 2018, à Zhuhai, ville chinoise postée en face de Hong Kong, Pékin exhibe une série de maquettes d’appareils spatiaux à sa Biennale de l’aviation et de l’aérospatiale. Il y a quelques modèles participant à la mission Chang’e 4. Entre les allées noires de monde, trône aussi la réplique en taille réelle de la station Tianhe 1, qui pourrait remplacer la station spatiale internationale (ISS). Elle comporte trois chambres, une salle de bain et un salon. « Nous avons besoin d’effectuer de longs séjours dans l’espace pour mener des expériences », indique Wang Xin, adjoint du commandant du projet. « Nous devons développer nos capacités de vol pour aller plus loin. »

Les ambitions chinoises sont si grandes en la matière que le Congrès américain a exclu Pékin de la Station spatiale internationale en 2011. « Nous ne voulons pas leur donner l’opportunité de profiter de notre technologie alors que nous n’avons rien à apprendre d’eux », justifiait alors l’ancien député Républicain Frank Wolf. « La Chine nous espionne et chaque agence gouvernementale a été la cible de cyberattaques. Elle vole des informations technologiques aux grandes entreprises américaines et a copié la NASA. » Mais en peu de temps, le rapport de force a changé. D’aucuns diront même qu’il s’est retourné dans certains domaines.

Un prototype de station solaire orbitale chinoise

Un an avant la dernière Biennale de l’aviation et de l’aérospatiale, en novembre 2017, un autre chercheur de l’Académie chinoise de technologie spatiale (CAST), Li Ming, fanfaronnait dans les colonnes du quotidien chinois 科技日报 (« Science et technologie ») : « La Chine est en position de leader dans la recherche sur l’énergie solaire spatiale. » Selon son collègue, Wang Li, même les experts étrangers sont enclins à reconnaître qu’elle a de bonnes chances d’être la première à capter l’énergie du Soleil en orbite, bien que d’autres États aient considéré cette possibilité bien plus tôt. Le programme chinois date de 2008, alors que l’idée a été caressée aux États-Unis dès 1968.

Sun Tower

Cette année-là, l’ingénieur aérospatial Peter Edward Glaser proclame dans un numéro de la revue Science que le futur sera à l’énergie solaire. « Bien que nous soyons à plusieurs décennies de pouvoir utiliser des satellites pour convertir l’énergie solaire, il est possible d’explorer la technologie requise afin d’établir un guide pour les développements à venir », écrit-il. Deux appareils pourraient être envoyés à une altitude de 35 700 kilomètres, à deux endroits opposés, afin qu’il y en ait toujours un en position de recevoir les rayons de l’astre. « La captation de l’énergie solaire apparaît comme un défi moins ambitieux que lorsque nous nous somme fixés l’objectif de marcher sur la Lune », juge-t-il.

Après la conception d’un modèle théorique baptisé SPS Reference System par la NASA, en 1979, l’Institut de recherche sur l’énergie spatiale de Shanghai commence à s’intéresser à la question. Mais ses recherches copient plus volontiers les innovations soviétiques qu’américaines. Et l’horizon paraît lointain. Il faut encore 20 ans à la NASA pour lancer une unité de recherche spécifique, le programme Space Solar Power Exploratory Research and Technology (SERT). Celui-ci planche en 1999 sur le concept de « Sun Tower », un satellite muni de panneaux solaires pouvant transmettre l’énergie au sol par laser ou par micro-onde. Pour l’heure, c’est l’idée qui est vite transmise de l’autre côté du globe : plusieurs académies chinoise s’y intéressent dès 2003. Cinq ans plus tard, l’université du Sichuan lance officiellement la « recherche sur la technologie de transfert d’énergie par micro-ondes spatiales ».

La station solaire orbitale imaginée par la NASA

En 2011, à peine exclue de l’ISS, la Chine affirme par la voix du chercheur Wang Xiji qu’elle a « développé la technologie suffisante et a assez d’argent pour mener le projet spatial le plus ambitieux de l’histoire ». Déjà, les autorités ont en tête une centrale de 100 mégawatts plus grande que n’importe quel objet jamais envoyé dans l’espace. L’enjeu est de taille. Pour Wang Xiji, « celui qui dominera à la fois la production d’énergie propre et renouvelable et l’industrie aéronautique sera le leader mondial ». Les satellites à panneaux solaires vont d’après lui entraîner une révolution technique voire industrielle.

Une fois l’architecture de l’appareil dessinée, l’Académie chinoise de technologie spatiale (CAST) prévoit de terminer les tests industriels en 2020, assurant que la transmission sans fil sera au point. Elle sera montrée au public en 2025 avant un lancement en 2050. Les membres de l’Académie chinoise de technologie spatiale (CAST) considèrent ce projet comme un Apollo de l’énergie. De la même manière que les Américains ont obtenu une position de pionniers dans de nombreuses technologies grâce à leur programme spatial, les Chinois veulent faire de leur satellite solaire un levier de puissance décisif. Il est « nécessaire au développement de la recherche dans beaucoup de domaines », notent-ils. Les Américains, Japonais et Européens qui mènent aussi des programmes dans le domaine sont prévenus.


Couverture : NASA/Ulyces