Le concept consistant à collecter une partie de la lumière solaire illimitée disponible dans l’espace, puis à la transmettre aux utilisateurs, a d’abord été développé pour répondre aux besoins en énergie propre de la planète Terre. Mais l’énergie solaire spatiale peut également fonctionner pour la lune.
Dans le cadre de la campagne de la plate-forme d’innovation Open Space de l’ESA sur « l’énergie propre – de nouvelles idées pour l’énergie solaire depuis l’espace », une étude entreprise par la société suisse Astrostrom a conçu une centrale électrique lunaire de la Grande Terre, ou GE⊕-LPS en abrégé.
L’étude envisage un satellite d’énergie solaire construit principalement à partir de ressources lunaires (y compris des cellules solaires fabriquées sur la lune) qui pourrait fournir des mégawatts de puissance micro-ondes aux récepteurs sur la surface lunaire, répondant aux besoins des activités de surface, y compris les futures bases avec équipage.
S’inspirant d’un papillon, GE⊕-LPS comprend des panneaux solaires en forme de V avec des antennes intégrées, déployés dans une configuration en hélice s’étendant sur plus d’un kilomètre carré de bout en bout. La conception produirait en continu 23 mégawatts d’énergie pour les opérations de surface lunaire. Les panneaux solaires eux-mêmes sont basés sur des cellules solaires à couche monograin de pyrite de fer produites sur la lune.
Située en un point de Lagrange Terre-Lune à environ 61 350 km de la surface lunaire, la station elle-même serait également habitée. Il servirait de passerelle entre les opérations terrestres et lunaires, fournissant une gravité artificielle à des fins de santé adaptative pour devenir potentiellement une destination touristique attrayante à part entière, ainsi qu’un prototype pour d’autres colonies spatiales dans l’espace cislunaire.
Cette étude visionnaire présente un avenir potentiel pour la production de satellites d’énergie solaire à grande échelle et plus respectueux de l’environnement à plus long terme si l’initiative de R&D SOLARIS de l’ESA confirme la faisabilité de l’énergie solaire spatiale pour répondre aux besoins terrestres en énergie propre.
« Le lancement d’un grand nombre de satellites d’énergie solaire à l’échelle du gigawatt en orbite depuis la surface de la Terre se heurterait au problème d’un manque de capacité de lancement ainsi qu’à une pollution atmosphérique potentiellement importante », explique Sanjay Vijendran, supervisant SOLARIS. « Mais une fois qu’un concept comme GE⊕-LPS a prouvé les processus de fabrication de composants et le concept d’assemblage d’un satellite d’énergie solaire en orbite lunaire, il peut ensuite être mis à l’échelle pour produire d’autres satellites d’énergie solaire à partir de ressources lunaires pour servir la Terre. »
De tels satellites d’énergie solaire de fabrication lunaire nécessiteraient environ cinq fois moins de changement de vitesse pour les placer en orbite terrestre géostationnaire par rapport aux satellites lancés depuis la Terre elle-même.
Sanjay ajoute: « Cela créerait également de nombreux autres avantages en plus de fournir suffisamment d’énergie propre pour la Terre, y compris le développement d’un système de transport cislunaire, d’installations d’exploitation minière, de traitement et de fabrication sur la lune et en orbite résultant en une économie à deux planètes. et la naissance d’une civilisation spatiale. »
En examinant la faisabilité technique et financière du concept, l’étude a révélé que le GE⊕-LPS pouvait être réalisé sans nécessiter de percée technologique. La plupart des technologies de base pour les opérations d’extraction, d’enrichissement et de fabrication de la surface lunaire sont déjà utilisées ou en cours de développement sur Terre aujourd’hui. Ces technologies pourraient être extrapolées et adaptées à l’environnement lunaire, livrées sous forme modulaire et gérées par télérobotisation à la surface de la lune.
Bien que des développements techniques substantiels soient nécessaires, l’étude a révélé que les satellites d’énergie solaire produits sur la Lune seraient non seulement moins chers que n’importe quel satellite d’énergie solaire comparable développé sur Terre, mais que l’électricité produite pour la Terre serait également compétitive avec n’importe quel satellite terrestre. alternative de puissance.