Des chercheurs de Caltech démontrent la transmission d’énergie solaire sans fil dans l’espace
Qu’est-ce qui vient de se passer? La course mondiale pour transmettre l’énergie solaire de l’espace directement à la Terre fait rage, et les scientifiques de Caltech ont apparemment marqué le premier but. Le SSPD-1 a réussi à récolter l’énergie solaire dans l’espace, à la transmettre sans fil à courte distance, puis à « éclairer » un capteur à la surface de la Terre.
La capacité de récolter l’énergie solaire dans l’espace est l’un des objectifs les plus recherchés pour résoudre les nombreux problèmes énergétiques que nous avons ici sur Terre. Une flotte de satellites en orbite pourrait théoriquement fournir une source inépuisable d’énergie électromagnétique propre, mais la technologie en est encore à son stade de prototype, même pour les entreprises les plus avancées comme le Space Solar Power Project (SSPP) de Caltech.
Aujourd’hui, des scientifiques de l’institut de recherche californien affirment avoir été capables de transmettre sans fil l’énergie solaire dans l’espace. L’équipe Caltech SSPP a testé le prototype du Space Solar Power Demonstrator (SSPD-1) qui a été lancé en orbite en janvier, et ils ont pu démontrer avec succès l’expérience MAPLE pour la récupération et la transmission d’énergie.
MAPLE, qui est l’abréviation de Microwave Array for Power-transfer Low-orbit Experiment, est l’une des trois expériences clés à bord du prototype SSPD-1. L’appareil est fourni avec un ensemble d’émetteurs de puissance micro-ondes légers et flexibles, pilotés par des micropuces personnalisées basées sur des technologies de silicium à faible coût. Le réseau peut diffuser et diriger l’énergie vers les emplacements souhaités, a déclaré Caltech, tandis que la conception flexible a été adoptée pour minimiser la quantité de carburant nécessaire pour envoyer le satellite dans l’espace.
MAPLE comprend deux réseaux de récepteurs séparés installés à un pied de l’émetteur, qui ont été utilisés pour recevoir l’énergie collectée, la convertir en courant continu (CC) et enfin allumer une paire de LED pour montrer que la transmission d’énergie sans fil fonctionnait comme prévu. « Personne n’a jamais démontré le transfert d’énergie sans fil dans l’espace, même avec des structures rigides coûteuses », ont déclaré les scientifiques de Caltech, et maintenant l’équipe SSPP le fait avec ses propres circuits intégrés.
La dernière partie de l’expérience MAPLE est une petite fenêtre à travers laquelle le réseau peut transmettre l’énergie à la Terre. Les chercheurs de Caltech ont installé un récepteur sur le toit du laboratoire d’ingénierie Gordon et Betty Moore sur le campus de l’université, et ils ont pu détecter le faisceau transmis depuis l’espace. L’équipe SSPP a déclaré que les réseaux de transmission d’énergie flexibles sont essentiels s’ils veulent réaliser la vision d’une constellation de dalle solaires en forme de voile qui se déploient une fois qu’ils atteignent l’orbite.
Selon le codirecteur du SSPP, Ali Hajimiri, le transfert d’énergie sans fil (depuis l’espace) a le pouvoir de démocratiser efficacement l’accès à l’énergie. Aucune infrastructure de transmission d’énergie ne serait nécessaire au sol pour recevoir cette énergie, a déclaré Hajimiri, ce qui indique qu’une flotte de satellites pourrait « envoyer de l’énergie dans des régions éloignées et des zones dévastées par la guerre ou une catastrophe naturelle » – quelles que soient les conditions météorologiques ou la disponibilité de la lumière du jour.
Outre MAPLE, le prototype SSPD-1 comprend deux autres expériences qui attendent toujours leur heure de gloire : DOLCE (Deployable on-Orbit ultraLight Composite Experiment) est une structure de six pieds sur six pieds conçue pour démontrer « l’architecture, le schéma d’emballage, et mécanismes de déploiement » de l’engin spatial modulaire ; ALBA est une collection de 32 types différents de cellules photovoltaïques qui aident à déterminer quels types de cellules peuvent le mieux résister aux conditions difficiles de l’espace extra-atmosphérique sans perdre leur efficacité.
