LE 6ÈME VOL DU X-37B DOIT TESTER LE TRANSFERT D’ÉNERGIE SOLAIRE

Le X-37B, ici lors de son atterrissage après la mission OTV-5 le 27 octobre 2019, doit repartir samedi 16 mai pour l'espace (Photo : US Air Force)

Le X-37B, ici lors de son atterrissage après la mission OTV-5 le 27 octobre 2019, doit repartir samedi 16 mai pour l'espace (Photo : US Air Force)

La petite navette militaire américaine se prépare à repartir dans l’espace. Une fois n’est pas coutume, on en sait un peu plus sur la charge utile qui prend place dans la soute de l'avion spatial qui doit s'envoler vers l'espace samedi 16 mai. Parmi les manipulations embarquées, figure une expérience de transfert d’énergie solaire par micro-ondes est prévue.

A quoi sert-il ? Que fait-il une fois installé sur orbite ? C’est à chaque fois le mystère sur ce petit avion exploité par l’armée de l’air américaine et qui est aujourd’hui dans le giron de sa division spatiale. Pour ce vol OTV-6, qui doit débuter samedi prochain le lancement aura lieu depuis la base Kennedy en Floride avec un lanceur Atlas V 501, l’ensemble des opérations (lancement, opérations orbitales et atterrissage) sera supervisé par la toute jeune US Space Force qui a vu le jour le 20 décembre 2019. A un mois près, cette sixième mission (OTV-6) du X-37B coïncide avec le dixième anniversaire de sa toute première mission. Son baptême de l’espace s’est en effet déroulé le 22 avril 2010. La mission OTV-1 s’est achevée le 3 décembre suivant par un atterrissage sur la base de Vandenberg en Californie. Au cours des cinq premiers vols, les deux X-37B détenus par l’Air Force ont totalisé 2866 jours passés autour de la Terre. Si au cours des trois premiers vols, rien n’a été dévoilé sur la nature des charges utiles, quelques informations ont commencé à filtrer à partir de la mission OTV4 (du 20 mai 2015 au 7 mai 2017). Un propulseur à effet Hall XR5-A, destiné à équiper les satellites de type AEHF*, y a ainsi été testé. L’expérience METIS de la NASA (tests de matériaux) est également installée parallèlement à une manipulation similaire qui se trouve sur l’ISS. 

Il est prévu d'installer  un module de service à l'arrière de l'avion pour augmenter ses capacités d'emport (Photo : US Air Force).

Il est prévu d'installer un module de service à l'arrière de l'avion pour augmenter ses capacités d'emport (Photo : US Air Force).

Première à bord

Pour cette nouvelle mission, le X-37B a vu sa capacité de charge utile augmenter par l’adjonction d’un module de service installé à l’arrière de l’appareil. « Cette mission est un grand pas pour le programme X-37B », déclare ainsi Randy Walden, responsable du programme. « Ce sera la première mission du programme qui incorpore un module de service pour héberger des expériences. Cela nous permet de continuer à étendre les capacités du vaisseau en accueillant plus d’expériences que sur n’importe laquelle des missions précédentes ». La charge utile de cette mission OTV-6 comprend notamment le satellite FalconSat-8. Conçu par les cadets de l’académie de l’US Air Force Research Laboratory, il s’agit d’une plateforme qui devra tester cinq technologies expérimentales pour le compte de l’Air Force. La nature de ce chargement n'est pas connue. Deux expériences de la NASA sur l’impact des rayonnements sur les matériaux et des graines utilisées pour faire pousser des aliments ont également pris place dans la soute. Par ailleurs, et c’est une vraie première sur le X-37B, une expérience de transmission d’énergie solaire sous forme de micro-ondes vers la Terre va être tentée. Mise au point par le Naval Research Laboratory (NRL) de Washington, l’expérience consiste en un panneau solaire de 1 pied carré qui doit convertir le rayonnement solaire en courant continu régulier, puis sous forme de micro-ondes envoyée dans un boitier de mesure. Selon Paul Jaffe du NRL, le principe de transmission est similaire à celui du Wi-fi. Ce type d'expérience pourrait ouvrir la voie à des panneaux solaires de grandes dimensions installés sur des centrales orbitales qui pourraient un jour envoyer des quantités importantes d’énergie, sous forme de micro-ondes vers le sol. 

Compte tenu des dimensions importantes des structures envisagées, les centrales solaires restent pour le moment hors de portée (Image : NASA).

Compte tenu des dimensions importantes des structures envisagées, les centrales solaires restent pour le moment hors de portée (Image : NASA).

Des plans à long terme

L’un des intérêts d’une centrale collectant l'énergie solaire depuis l'orbite, ou satellite de puissance solaire (SPS), est qu’elle ne serait pas affectée par les cycles jour-nuit, elle serait en permanence éclairée par le Soleil. Le concept a été théorisé par l’ingénieur de la NASA Peter Glaser dès 1968. L'envoi de courant électrique direct à la terre via une antenne nécessiterait un appareil trop grand pour être pratique. Mais il est possible d'envoyer des micro-ondes à la terre depuis l'espace avec une antenne. Un premier pas dans la perspective d’un SPS a été accompli en 1975. Le Jet Propulsion Laboratory (JPL) a organisé une démonstration au travers de l'expérience Goldstone. Les chercheurs ont envoyé un faisceau de 2,388 Ghz à plus de deux mille mètres au-dessus du désert de Mojave vers une antenne qui l'a ensuite converti en 30 kilowatts de puissance. Plus récemment en 2003, l’ESA avait présenté une étude sur le sujet au Sénat. L’un des principaux obstacles à la réalisation d’un SPS reste les coûts (énormes) de lancements qui seraient exigés. Depuis quelques années, la Chine s'intéresse aux centrales solaires orbitales. Mais c'est un plan qui reste à très long terme. Des expériences sur une petite échelle pourraient être réalisées à bord de la future station Tiangong 3 qui est attendue à partir de 2022.

Antoine Meunier

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