Des chercheurs de Caltech “envoient de l’énergie” à la Terre à partir d’un satellite

Des chercheurs d’une université américaine affirment avoir transmis l’énergie d’un satellite en orbite à un détecteur sur Terre, démontrant que la récupération d’énergie à partir de panneaux solaires dans l’espace est techniquement possible.

Les têtes d’œufs du California Institute of Technology, alias Caltech, ont déclaré avoir utilisé un satellite lancé en orbite en janvier pour démontrer la capacité de transmettre de l’énergie sans fil dans l’espace, et également de renvoyer de l’énergie détectable vers la Terre.

Connu sous le nom de Space Solar Power Demonstrator (SSPD-1), le satellite est le premier prototype technologique du Space Solar Power Project (SSPP) de Caltech à être mis en orbite.

SSPP a été fondée il y a dix ans, avec l’objectif de récolter l’énergie solaire dans l’espace et de la transmettre à des récepteurs au sol, comme Le registre a déjà signalé.

Tous les rayonnements électromagnétiques transportent de l’énergie, ce qui peut être vu dans les radios qui sont alimentées par le signal radio reçu lui-même. L’astuce consiste à pouvoir diriger l’énergie vers une cible souhaitée au lieu qu’elle rayonne dans toutes les directions.

L’extrémité commerciale du satellite SSPD-1 est le Microwave Array for Power-transfer Low-orbit Experiment (MAPLE) – un réseau d’émetteurs de puissance micro-ondes flexibles et légers pilotés par des puces électroniques personnalisées pour diriger un faisceau d’énergie là où il est nécessaire .

Une interaction d’interférences constructives et destructives entre les émetteurs individuels dirige le faisceau, de sorte qu’une banque de systèmes d’alimentation est capable de déplacer le foyer et la direction de l’énergie qu’elle émet. Ceci est similaire à la technique utilisée dans les systèmes radar militaires à balayage électronique pour balayer l’horizon sans déplacer physiquement l’antenne.

Dans ce cas, le réseau d’émetteurs utilise un contrôle de synchronisation précis pour concentrer la puissance sur l’emplacement souhaité en utilisant l’ajout cohérent d’ondes électromagnétiques, selon Caltech – de sorte que la majorité de l’énergie transmise soit concentrée sur l’emplacement cible souhaité.

Cependant, dans ce cas, l’énergie n’a pas dû voyager très loin. MAPLE comprend deux réseaux de récepteurs à environ un pied (30,5 cm) de l’émetteur pour recevoir l’énergie. Lorsque l’énergie est reçue, certaines LED s’allument pour montrer que le système fonctionne.

Ce n’est pas vraiment un test. MAPLE comporte également une petite fenêtre sur le satellite à travers laquelle le réseau peut transmettre l’énergie. Cela a été utilisé pour transmettre un signal de test à un récepteur sur le toit d’un laboratoire sur le campus de Caltech à Pasadena.

Bien que cela n’ait fourni qu’une infime quantité d’énergie, Ali Hajimiri, professeur Bren de génie électrique et codirecteur du SSPP, a revendiqué cette réalisation comme une première.

“A notre connaissance, personne n’a jamais démontré de transfert d’énergie sans fil dans l’espace, même avec des structures rigides coûteuses. Nous le faisons avec des structures légères flexibles et avec nos propres circuits intégrés”, a-t-il déclaré dans un communiqué.

“Grâce aux expériences que nous avons menées jusqu’à présent, nous avons reçu la confirmation que MAPLE peut transmettre de l’énergie avec succès aux récepteurs dans l’espace. Nous avons également pu programmer le réseau pour diriger son énergie vers la Terre, ce que nous avons détecté ici à Caltech. Nous avions, bien sûr, testé sur Terre, mais maintenant nous savons qu’il peut survivre au voyage dans l’espace et y opérer.”

Le satellite possède d’autres matériels expérimentaux en plus de MAPLE. L’expérience composite ultra-légère déployable en orbite (DOLCE) est conçue pour tester les mécanismes de déploiement d’une structure pliable légère pour supporter les panneaux solaires, tandis que l’ALBA est une collection de 32 types différents de cellules photovoltaïques. Ils sont disposés pour évaluer quels types fonctionnent le mieux dans l’espace.

Tourné vers l’avenir, le projet SSPP a déclaré qu’il visait à déployer une constellation de satellites pour collecter la lumière du soleil et diffuser l’énergie par micro-ondes partout où elle est nécessaire – y compris les endroits qui n’ont pas d’accès fiable à l’électricité. Cela suppose que l’équipement atteint une efficacité suffisante pour que l’effort en vaille la peine.

“Aucune infrastructure de transmission d’énergie ne sera nécessaire sur le terrain pour recevoir cette électricité. Cela signifie que nous pouvons envoyer de l’énergie dans des régions éloignées et des zones dévastées par la guerre ou une catastrophe naturelle”, a déclaré Hajimiri.

L’idée derrière l’énergie solaire depuis l’espace est que l’énergie est toujours disponible sans être soumise aux cycles du jour et de la nuit, des saisons et de la couverture nuageuse, déclare le SSPP – produisant potentiellement huit fois plus d’énergie que les panneaux solaires au sol.

Cependant, une étude précédente de l’Agence spatiale européenne (ESA) sur les satellites de collecte solaire a calculé qu’ils devraient être quelque part dans la région d’un kilomètre ou plus pour pouvoir transmettre environ 2 GW de puissance à la surface – ce qui correspondrait à la sortie d’une centrale nucléaire.

Il semble que le SSPP visera des objectifs plus modestes, du moins pour le moment. ®