Les chercheurs travaillent sur une technologie durable pour récolter l’énergie solaire dans l’espace, ce qui pourrait compléter les systèmes de survie sur la Lune et sur Mars.
Dans une étude publiée dans Communication Nature, les scientifiques évaluent une nouvelle technique qui pourrait convertir l’énergie renouvelable et verte de l’extérieur de l’atmosphère terrestre. Ils profitent de la photosynthèse – le processus chimique que subissent quotidiennement les usines pour créer de l’énergie – pour aider l’industrie spatiale à devenir plus durable.
La recherche menée par l’Université de Warwick évalue l’utilisation d’un dispositif spécial appelé semi-conducteur pour absorber la lumière du soleil sur la Lune et Mars. On espère que les appareils pourraient promouvoir les systèmes de survie martiens.
Ces « dispositifs de photosynthèse artificielle » subissent les mêmes processus qui maintiennent les plantes en vie sur Terre – ils convertissent l’eau en oxygène en utilisant uniquement la lumière du soleil tout en recyclant le dioxyde de carbone. Ces systèmes intégrés ont l’avantage d’utiliser directement l’énergie solaire et pourraient économiser du poids sur les voyages spatiaux à long terme par rapport aux systèmes traditionnels actuellement utilisés sur la Station spatiale internationale, ce qui rend les voyages spatiaux plus efficaces.
Nous avons besoin de sources d’énergie efficaces et fiables dans l’espace pour permettre l’exploration de notre système solaire. On espère que la technologie pourra être installée sur la Lune et sur Mars pour récolter de l’énergie verte pour alimenter les fusées et compléter les systèmes de survie pour la production d’oxygène et d’autres produits chimiques ainsi que le recyclage du dioxyde de carbone. Les connaissances acquises dans cette étude en ce qui concerne l’amélioration de l’efficacité des appareils contribuent également à leur optimisation pour les applications terrestres et fournissent également des informations sur les performances des cellules solaires traditionnelles dans l’espace.
La professeure adjointe Katharina Brinkert, Département de chimie, a déclaré : « L’exploration spatiale humaine est confrontée aux mêmes défis que la transition énergétique verte sur Terre : les deux nécessitent des sources d’énergie durables. La lumière solaire étant si abondamment disponible dans l’espace, nous avons montré comment cette source pourrait être utilisé pour récolter de l’énergie – un peu comme les plantes sur Terre – pour les systèmes de survie pour les voyages spatiaux à long terme. La technologie pourrait fournir une production d’oxygène suffisante et un recyclage du dioxyde de carbone sur la Lune et sur Mars.
La professeure associée Sophia Haussener, de l’Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), en Suisse, a ajouté : « Dans cette étude, nous quantifions enfin le potentiel de tels dispositifs pour une utilisation extraterrestre et fournissons des directives de conception initiales pour leur mise en œuvre potentielle. »
Plus d’information:
Byron Ross et al, Évaluation de la viabilité technologique des dispositifs photoélectrochimiques pour la production d’oxygène et de carburant sur la Lune et Mars, Communication Nature (2023). DOI : 10.1038/s41467-023-38676-2