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L’un des obstacles technologiques principaux \u00e0 lever pour rendre le solaire spatial possible – si ce n’est LE principal obstacle – est clairement de baisser drastiquement le prix du kg en orbite.<\/p>\nL’un des obstacles technologiques principaux \u00e0 lever pour rendre le solaire spatial possible – si ce n’est LE principal obstacle – est clairement de baisser drastiquement le prix du kg en orbite.<\/p>\n
Oui, c\u2019est technologiquement et \u00e9conomiquement r\u00e9aliste<\/b><\/p>\n
Pour fixer les id\u00e9es, voici un petit calcul d’ordre de grandeur \u00e0 partir des panneaux point\u00e9s par Maxfriend<\/span><\/a><\/p>\n <\/p>\n – Surface 0,6 m\u00b2, masse 1,3 kg, efficacit\u00e9 >15%, d’o\u00f9 compte tenu de l’\u00e9clairement dans l’espace proche de la Terre \u00e9gal \u00e0 1,35 kW \/ m\u00b2 en moyenne annuelle une production brute de 200 W par m\u00b2 de panneau pesant 2,2 kg<\/p>\n – Pertes de 70% \u00e0 la conversion en \u00e9nergie laser, puis \u00e0 nouveau 70% \u00e0 la conversion en \u00e9nergie \u00e9lectrique au sol, et entre temps pertes atmosph\u00e9riques qui devraient pouvoir \u00eatre contenues \u00e0 20% au pire en choisissant bien la fr\u00e9quence du laser dans le visible ou l’infrarouge proche<\/span><\/a>, la puissance r\u00e9cup\u00e9r\u00e9e au sol devient 200 * 0,7 * 0,7 * 0,8 = 80 W par m\u00b2 de panneau solaire dans l’espace<\/p>\n – Il faut rajouter la masse des structures porteuses des panneaux – c’est en y pensant que je parlais d’arachn\u00e9en \ud83d\ude42 – celle du laser de puissance et des moyens de maintien de l’orientation, enfin celle n\u00e9cessaire \u00e0 amener l’ensemble en orbite g\u00e9ostationnaire. Je double la masse – ce qui reste \u00e0 mon sens prudent pensant notamment \u00e0 la propulsion \u00e9lectro-ionique \u00e0 tr\u00e8s forte impulsion sp\u00e9cifique – d’o\u00f9 4,4 kg \u00e0 placer en orbite basse pour chaque m\u00b2 de panneau dans l’espace, et finalement une puissance permanente non carbon\u00e9e de 18 W pour chaque kg plac\u00e9 en orbite basse<\/p>\n – Si je suppose une dur\u00e9e de vie en orbite de 20 ans – je la sors de mon chapeau, mais c’est une valeur assez \u00ab\u00a0typique\u00a0\u00bb pour un engin spatial – et une disponibilit\u00e9 proche de 100% – vraisemblable \u00e9tant donn\u00e9 qu’il n’y aurait pas besoin de laver les panneaux souvent \ud83d\ude42 ! – chaque kg plac\u00e9 en orbite basse permettrait in fine de rendre disponible au sol 3150 kWh (18 W sur 20 ans)<\/p>\n – Valorisant cette \u00e9nergie \u00e0 10 centimes de dollar le kWh, soit la limite la plus ch\u00e8re du nucl\u00e9aire et du gaz – mais ce sont des \u00e9nergies plut\u00f4t bon march\u00e9<\/span><\/a> – il vient 315 $ d’\u00e9lectricit\u00e9 pour chaque kg plac\u00e9 en orbite basse<\/p>\n – Et si j’alloue 50% de cette somme au co\u00fbt du lancement – l\u00e0 encore \u00e7a sort de mon chapeau, mais \u00e7a laisse en fait pas mal d’argent pour le reste et les panneaux solaires sont assez bon march\u00e9 – j’arrive \u00e0 un objectif de 150 $ par kg en orbite basse<\/p>\n Or l’objectif affich\u00e9 par Elon Musk pour le lanceur g\u00e9ant r\u00e9utilisable Starship – dans sa version initiale Cargo – que SpaceX met actuellement au point est un co\u00fbt r\u00e9current de 2 millions de dollars par lancement<\/span><\/a> pour une charge utile de 100 tonnes. Soit… 20 $ par kg plac\u00e9 en orbite basse.<\/p>\n ===> M\u00eame si l’on ajoute les co\u00fbts non r\u00e9currents de Starship, m\u00eame si l’on compte que Musk n’atteindra pas tout \u00e0 fait son objectif voire le manquera d’un facteur 2 ou 3… l’obstacle du prix du lancement est d\u00e9j\u00e0 en train d’\u00eatre lev\u00e9 !<\/p>\n M\u00e9thode et vision<\/b><\/p>\n Tel que je l’imagine, il pourrait \u00eatre plus simple de construire \u00ab\u00a0\u00e0 la cha\u00eene\u00a0\u00bb des satellites ind\u00e9pendants de 100 tonnes, chacun livr\u00e9 en orbite basse par un Starship puis pris en charge par une navette orbitale \u00e0 propulsion \u00e9lectro-ionique, chaque satellite contenant \u00e0 la fois panneaux solaires et laser de puissance pour la transmission au sol. Ceci afin de s’\u00e9pargner les affres de l’assemblage en orbite de m\u00e9gastructures de centaines de kilom\u00e8tres carr\u00e9s.<\/p>\n Chaque satellite aurait de l’ordre de 32 000 m\u00b2 de panneaux solaires, laissant 30% de sa masse pour laser et dispositifs d’orientation \u2013 le d\u00e9ploiement automatique d’une telle structure est un probl\u00e8me en soi, il devrait toutefois \u00eatre nettement plus abordable que celui de kilom\u00e8tres carr\u00e9s de panneaux \u2013 et fournirait en continu 2,5 MW dans le r\u00e9seau \u00e9lectrique au sol. Ah oui… il serait probablement beau, aussi. Imaginez une fleur d\u00e9ployant lentement ses p\u00e9tales solaires dans l’espace\u00a0\ud83d\ude0a<\/span><\/p>\n Attribuant 30% du co\u00fbt \u00e0 sa production (50% pour le lancement en orbite basse comme d\u00e9j\u00e0 dit, 20% pour navettes orbitales et panneaux solaires au sol) l’objectif de co\u00fbt serait de 9 millions de $ par satellite. Objectif \u00e0 l’\u00e9vidence ambitieux mais… c’est bien de production en s\u00e9rie que nous parlons.<\/p>\n Bien s\u00fbr, il ne serait pas n\u00e9cessaire d’avoir un champ de panneaux au sol de 200 m x 200 m \u2013 dans le calcul de Timiota<\/span><\/a> \u2013 pour chacun des satellites. Plusieurs pourraient diriger leurs faisceaux sur un seul champ, voire un grand nombre.\u00a0 <\/span>En fait, le nombre de satellites contribuant \u00e0 chaque champ pourrait \u00eatre modul\u00e9 en fonction de la taille de la communaut\u00e9 \u00e0 alimenter en \u00e9nergie.<\/p>\n Et au final, si une partie importante des besoins \u00e9nerg\u00e9tiques de l’humanit\u00e9 \u00e9tait assur\u00e9e ainsi, on ne parlerait de rien moins que de plusieurs millions de ces satellites solaires de 100 tonnes ! Six millions s’il s’agissait de remplacer la totalit\u00e9 des autres sources d’\u00e9nergie existantes, carbon\u00e9es comme non carbon\u00e9es.<\/p>\n Quant \u00e0 l’\u00e9nergie carbon\u00e9e n\u00e9cessaire \u00e0 leur lancement, on parle de 4 600 tonnes d’ergols m\u00e9thane \/ oxyg\u00e8ne pour un Starship Cargo<\/span><\/a>, dont la combustion d\u00e9gage 2 500 tonnes de CO2. Ceci, peut-\u00eatre 8 millions de fois sur 20 ans (en comptant les lancements pour recharger les navettes orbitales \u00e9lectro-ioniques), soit 1 milliard de tonnes de CO2 d\u00e9gag\u00e9es chaque ann\u00e9e… mais permettant de remplacer enti\u00e8rement les 35 milliards de tonnes de CO2 d\u00e9gag\u00e9es annuellement aujourd’hui. La biosph\u00e8re absorberait sans probl\u00e8me aucun des \u00e9missions de CO2 aussi r\u00e9duites.<\/p>\n Projet titanesque, comme je le disais. Mais projet qui a vraiment l’air d’\u00eatre… techniquement faisable, et \u00e9conomiquement r\u00e9aliste. En plus \u00e9videmment d’\u00eatre potentiellement salvateur en ouvrant la possibilit\u00e9 de ne pas choisir entre maintien de l’objectif de prosp\u00e9rit\u00e9 \u00e9conomique et protection de l’avenir \u00e0 moyen terme de l’humanit\u00e9 \u2013 alors que c’est clairement la n\u00e9cessit\u00e9 de devoir choisir qui est le principal obstacle \u00e0 la prise de conscience partag\u00e9e, et ouverte vers l’action, de la transformation n\u00e9cessaire. Nous refusons de regarder la situation \u00e9cologique en face de peur de nous sentir oblig\u00e9s d’abandonner prosp\u00e9rit\u00e9 et d\u00e9veloppement, c’est d’abord \u00e0 cause de cette peur que nous avons toujours notre t\u00eate dans le sable.<\/p>\n Projet qui dans une perspective de plus long terme pourrait aussi \u00eatre le premier pas \u2013 et le plus difficile \u2013 vers une meilleure organisation des activit\u00e9s humaines :<\/p>\n – Espace comme lieu r\u00e9serv\u00e9 de toutes les activit\u00e9s industrielles, domaine de la science et de l’aventure prom\u00e9th\u00e9enne<\/p>\n – Terre comme jardin, lieu de la vie humaine et animale, domaine de l’\u00e9ducation et de l’art<\/p>\n La premi\u00e8re \u00e9tape est dans les cordes m\u00eame de la France seule<\/b><\/p>\n La premi\u00e8re \u00e9tape serait de cr\u00e9er un d\u00e9monstrateur de satellite solaire, c\u2019est-\u00e0-dire un dispositif de 100 tonnes auto-contenu avec panneaux solaires d\u00e9ployables et laser de puissance. Dans un premier temps, un simple \u00e9tage de transfert consommable de 100 tonnes pourrait \u00eatre utilis\u00e9 pour le placer en orbite g\u00e9ostationnaire, sans attendre la disponibilit\u00e9 de navettes orbitales \u00e9lectro-ioniques. D\u00e9monstrateur et \u00e9tage de transfert pourraient \u00eatre mis en orbite en achetant \u00e0 SpaceX 2 vols de Starship. Quant au champ de r\u00e9ception au sol de 200 m de c\u00f4t\u00e9, ce n’est pas un point dur.<\/p>\n Et de tels d\u00e9monstrateurs pourraient \u00eatre produits \u00e0 rythme soutenu, dans une logique de perfectionnement incr\u00e9mental, de m\u00eame que SpaceX n’arr\u00eate pas<\/span><\/a> de produire des prototypes SN1, 2, 3… 10, 11 de son Starship, prototypes qui se crashent r\u00e9guli\u00e8rement… mais de plus en plus tard, \u00e9checs qui ne sont que des \u00e9tapes vers le succ\u00e8s final. Il ne faut entretenir aucune illusion, les premiers prototypes n’arriveraient pas \u00e0 d\u00e9ployer leurs panneaux, ou \u00e0 les garder bien orient\u00e9s, ou c\u2019est le laser qui irait l\u00e0 o\u00f9 il ne faut pas, ou… \u00c7a s’appelle un programme d’essais, et au final pour peu qu’on r\u00e9ponde \u00e0 l\u2019adversit\u00e9 \u00ab\u00a0je n’abandonne jamais<\/i>\u00ab\u00a0… \u00e7a d\u00e9bouche. Voir cette litanie visuelle des plantages de SpaceX… litanie qui m\u00e8ne au triomphe<\/span><\/a>.<\/p>\n Notez qu’un programme de d\u00e9monstrateurs de ce type pourrait fort bien \u00eatre dans les moyens financiers d’un pays comme la France. L’avantage \u00e9tant une d\u00e9cision politique plus rapide, une gestion plus r\u00e9active et moins lourde \u2013 \u00e9cueil et plaie des projets internationaux\u00a0\u2639<\/span> … \u2013 sans fermer la porte \u00e0 des coop\u00e9rations, mais surtout sans les attendre, et perdre du temps, si elles ne viennent pas imm\u00e9diatement. Bien s\u00fbr, ult\u00e9rieurement d’autres partenaires seraient indispensables pour mettre le projet \u00e0 la bonne \u00e9chelle… mais ils viendraient tout naturellement une fois que le d\u00e9monstrateur de satellite solaire serait au point. La France n’a pas la taille critique pour \u00ab\u00a0tout faire toute seule\u00a0\u00bb, seuls Etats-Unis et Chine l’auraient \u00e9ventuellement. Mais elle a les moyens suffisants pour partir en t\u00eate, et prouver le mouvement en marchant.<\/p>\n Nous n’avons plus de Commissariat au Plan, parce que nous avons v\u00e9cu les derni\u00e8res d\u00e9cennies sous l’injonction que \u00ab\u00a0le dieu March\u00e9 pourvoira\u00a0\u00bb. Nous n’avons plus de planification technologique \u00e0 long terme, et le pire peut-\u00eatre : nous avons oubli\u00e9 que nous savons faire de grands projets qui repoussent les limites de l’impossible. Sauf dans le domaine militaire, plus pr\u00e9cis\u00e9ment en son c\u0153ur c’est-\u00e0-dire la dissuasion nucl\u00e9aire. On ne sait pas assez que l\u00e0 continuent \u00e0 \u00eatre concr\u00e9tis\u00e9s des projets de science-fiction, que l\u00e0 le prom\u00e9th\u00e9isme reste de mise. Des sous-marins aussi silencieux que les SNLE \u00ab\u00a0Triomphant\u00a0\u00bb c’\u00e9tait impossible, sauf qu’ils sont en service depuis des d\u00e9cennies, le laser M\u00e9gajoule c’\u00e9tait de la science-fiction, sauf qu’il est maintenant au point, l’ASN4G le futur missile a\u00e9roport\u00e9 c’est de la science-fiction, mais ce ne le sera plus demain.<\/p>\n Ce n’est que parce que De Gaulle nous en a suffisamment bien inculqu\u00e9 la n\u00e9cessit\u00e9, ce n’est que parce que le \u00ab\u00a0Plus jamais 1940 !\u00a0\u00bb est toujours \u00e0 notre esprit, que nous avons pr\u00e9serv\u00e9 l\u00e0, et l\u00e0 seulement j’en ai bien peur, contre tous les vents de l’\u00e9poque, la combinaison de capacit\u00e9 de planification \u00e0 long terme et de mobilisation des talents, fond\u00e9e sur une d\u00e9termination en forme d\u2019 \u00ab\u00a0ardente obligation\u00a0\u00bb, qui permet de rendre possible ce qui est n\u00e9cessaire.<\/p>\n Cet esprit-l\u00e0, que tel individu exceptionnel (Elon Musk) peut d\u00e9montrer, mais qui n’est vraiment s\u00fbrement fond\u00e9 que lorsque c’est une communaut\u00e9 humaine qui le partage, est celui que nous devons retrouver.<\/p>\n Parce que ce qui nous menace est pire encore qu’un 1940. Et que oui, nous pouvons vraiment rendre possible ce qui est n\u00e9cessaire.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Oui, c\u2019est technologiquement et \u00e9conomiquement r\u00e9aliste<\/b><\/p>\n Pour fixer les id\u00e9es, voici un […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[8268],"tags":[3544],"class_list":["post-129579","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-veille-effondrement","tag-energie-solaire"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.pauljorion.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/129579","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.pauljorion.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.pauljorion.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.pauljorion.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.pauljorion.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=129579"}],"version-history":[{"count":2,"href":"https:\/\/www.pauljorion.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/129579\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":129581,"href":"https:\/\/www.pauljorion.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/129579\/revisions\/129581"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.pauljorion.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=129579"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.pauljorion.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=129579"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.pauljorion.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=129579"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}L’un des obstacles technologiques principaux \u00e0 lever pour rendre le solaire spatial possible – si ce n’est LE principal obstacle – est clairement de baisser drastiquement le prix du kg en orbite.<\/p>\n