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Alors que l'idée d'une centrale solaire orbitale est née aux États-Unis, la Chine apparaît aujourd'hui comme le pays le plus proche de la développer.

par Servan Le Janne | 20 février 2019

La corne d’abon­­dance

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, en 2010, 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


 

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