Vova Krasen
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Note de l'éditeur: La prochaine mission secrète de l'US Space Force d'un avion spatial robotique X-37B a été retardée par le mauvais temps. Une autre tentative de lancement aura lieu dimanche matin (17 mai).
Un avion spatial militaire secret testera bientôt l'idée d'utiliser des faisceaux micro-ondes pour envoyer de l'énergie solaire vers la Terre depuis l'espace. L'avion spatial X-37B de l'US Air Force devrait se mettre en orbite samedi 16 mai avec une expérience à bord qui teste la possibilité.
L'expérience de vol du module d'antenne radiofréquence photovoltaïque (PRAM-FX) représente le premier test orbital d'une technologie de science-fiction envisagée pour la première fois au XIXe siècle - l'énergie solaire par satellite. Construire un grand panneau solaire en orbite, l'idée va, et il pourrait collecter suffisamment de lumière du soleil (non filtrée par les effets atmosphériques ou les nuages) pour générer un puissant faisceau de micro-ondes. Une station de collecte sur Terre convertirait alors ce faisceau en énergie utile. Lancez n'importe quel satellite sur une orbite suffisamment haute et il recevra un flux de soleil presque constant, avec seulement de brefs passages à travers l'ombre de la Terre. Toute une constellation de panneaux solaires pourrait offrir une alimentation sans interruption 24/7.
"L'idée a retenu beaucoup d'attention et s'est en quelque sorte développée à la fin des années 60, au début des années 70, quand il est devenu impératif d'explorer des sources d'énergie autres que les combustibles fossiles", lorsque les approvisionnements en combustibles fossiles sont devenus instables et les prix ont monté en flèche, a déclaré Paul Jaffe, ingénieur civil en électronique au US Naval Research Laboratory (NRL) et responsable de la recherche sur l'énergie rayonnée du LNR.
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Cette recherche s'est atténuée à mesure que les prix du carburant chutaient, a déclaré Jaffe. Mais en 2007, le ministère de la Défense a pris le relais. Un faisceau satellite est un moyen beaucoup plus sûr et plus efficace de fournir de l'énergie à une base militaire à l'étranger que les convois de camions de carburant, a-t-il déclaré. Ces camions, remplis de carburant combustible, peuvent être attaqués et détruits, risquant la vie de leurs chauffeurs et gardes. Mais un faisceau de micro-ondes traverse l'atmosphère de manière invisible sans surveillance. Vous ne pouvez pas tirer dessus.
Avec le temps, les faisceaux pourraient également alimenter des drones militaires, comme ceux qui sont maintenant utilisés pour espionner et tuer à l'étranger. Alimentés par un faisceau micro-ondes, les drones pouvaient bourdonner sans cesse au-dessus sans jamais avoir à atterrir pour faire le plein. (Même plus tard, bien sûr, il pourrait y avoir des applications civiles pour la technologie.)
Jusqu'à présent, PRAM-FX ne peut rien faire de cela. Mais il offre à l'équipe NRL une première chance de tester un composant clé d'un satellite à énergie solaire dans l'environnement où il fonctionnerait éventuellement..
Le dispositif expérimental met son électronique en sandwich entre un panneau solaire et une plaque arrière, selon Chris DePuma, un ingénieur électronicien au NRL travaillant également sur le projet. Le panneau solaire recueille l'énergie du soleil, la convertit en courant électrique CC, puis utilise ce courant pour alimenter un micro-ondes de 2,45 gigahertz "qui théoriquement à l'avenir serait transmis par une antenne pointée vers un site récepteur", a déclaré DePuma. .
Pour les besoins de PRAM-FX cependant, l'énergie micro-ondes atterrit sur un câble coaxial qui "la décharge" dans un instrument utilisé pour enregistrer des données, a déclaré DePuma. Les chercheurs du LNR compareront cette production à l'énergie consommée par l'utilisation du panneau solaire pour déterminer l'efficacité de leur configuration..
"Cela informera la faisabilité et l'économie de quelque chose comme les satellites solaires", a déclaré Jaffe. .
Ce n'est pas la première fois que ces chercheurs testent l'équipement. Des expériences dans des chambres à vide sur Terre, utilisant des lampes pour imiter les effets du soleil orbital, ont fourni des indices sur le fonctionnement de PRAM-FX. Mais il n'y a rien de tel que d'être là-haut, disent les chercheurs.
La plateforme secrète
PRAM-FX sera l'une des nombreuses charges utiles de recherche à bord du X-37B lors de son lancement de Cap Canaveral, en Floride, samedi. C'est inhabituel: dans ses cinq missions précédentes, l'armée de l'air n'a pas mentionné le X-37B transportant des charges utiles scientifiques. Au cours de ses sept années et 10 mois cumulés en orbite, aucun détail sur les charges utiles de l'avion spatial ou son objectif précis n'a jamais été divulgué..
Cette fois-ci cependant, un peu plus d'informations sont proposées. Selon un communiqué de la Force spatiale, le X-37B transportera un "module de service" dans l'espace avec la première charge utile d'expériences scientifiques de l'avion spatial. Il déploiera un satellite connu sous le nom de FalconSat-8 avec des expériences à bord, tandis que PRAM-FX et une autre expérience resteront attachés au X-37B.
(Le X-37B appartient à l'armée de l'air, mais la Force spatiale s'occupe du lancement. La Force spatiale est une branche naissante de l'armée, créée en décembre 2019 par le président Donald Trump et chargée de gérer la guerre spatiale.)
Un avantage clé de l'apposition de PRAM-FX sur le X-37B, a déclaré Jaffe, est que son équipe peut tirer parti des systèmes de communication, de la propulsion et d'autres ressources du X-37B. Cela évite à l'équipe de la LNR la peine et les dépenses liées à la construction de toutes les machines nécessaires au fonctionnement d'un satellite flottant. Et l'orbite du X-37B offrira de nombreux angles de soleil différents pour tester l'équipement, a déclaré DePuma..
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L'avion spatial non équipé fonctionne un peu comme une navette spatiale robotique plus petite - se lançant au sommet d'une fusée Atlas V et restant en orbite pendant des mois. Sa cinquième mission précédente a duré 780 jours avant que la machine ne revienne sur Terre le 27 octobre 2019..
Les chercheurs du NRL ont envisagé d'autres possibilités pour obtenir le PRAM-FX dans l'espace, y compris l'une des missions de réapprovisionnement de la station spatiale de la NASA, avant d'atterrir sur le X-37B.
«Nous avons exploré un certain nombre d'hôtes différents en tant que possibilités, ce qui a finalement offert la meilleure combinaison de disponibilité pour le vol et de capacité d'intégration - puisque notre expérience n'est pas bien adaptée pour être son propre satellite en raison de ses dimensions [volumineuses], "Jaffe a dit.
Cela ne mènera pas à une arme, du moins selon les scientifiques du ministère de la Défense
Si vous avez joué au jeu SimCity, vous connaissez peut-être un scénario fictif dans lequel le faisceau d'un de ces satellites solaires est détourné, mettant le feu à la zone environnante. Il est également facile d'imaginer un faisceau micro-ondes orbital utilisé comme arme.
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Bien qu'il ne soit pas techniquement impossible de créer une situation de catastrophe, a déclaré Jaffe, il est également peu probable.
"La plupart des gens entendent" micro-ondes "et imaginent cette chose dans leur cuisine qui cuit des choses", a déclaré Jaffe.
Mais les fréquences micro-ondes sont également utilisées dans les systèmes Wi-Fi et Bluetooth sur votre téléphone, a-t-il déclaré, et elles ne sont pas intrinsèquement dangereuses. Et ils ne sont pas un moyen très efficace de mettre le feu à des objets sur de grandes distances, car ils ont des densités de puissance relativement faibles..
«Une façon de penser à la densité de puissance est que si vous vous exposez au soleil par un après-midi clair, vous n'allez pas vous enflammer… mais dans ce même soleil qui ne vous fera pas exploser si vous prenez une loupe. peut l'utiliser pour mettre le feu à quelque chose », a déclaré Jaffe. "Non pas parce que vous ajoutez de l'énergie, mais parce que vous concentrez l'énergie qui tombe sur la loupe de telle sorte qu'elle tombe sur un tout petit point."
Ce n'est pas un scénario réaliste ici, a déclaré Jaffe.
«Pour les micro-ondes, il est très difficile de les focaliser de la même manière qu'une loupe concentre la lumière du soleil», a déclaré Jaffe. "C'est pourquoi vous avez besoin de ces très grandes antennes."
Plus l'antenne est grande, plus la densité de puissance que vous pouvez créer sur Terre est élevée. Mais même les antennes énormes, longues de plus de quelques kilomètres, auraient du mal à concentrer la puissance à des niveaux dangereux à partir des orbites élevées nécessaires..
"Un satellite solaire à micro-ondes serait très difficile à armer, si cela pouvait même être fait du tout", a déclaré Jaffe..
Pourtant, si une constellation complète de satellites à énergie solaire est jamais construite, a-t-il déclaré, il sera essentiel de les concevoir de manière à ce qu'ils ne dépassent pas les limites de puissance micro-ondes déjà fixées par les régulateurs de radioprotection pour prévenir les cancers et les incendies..
À court terme, a déclaré Jaffe, cette technologie est en cours de développement pour l'armée. Mais plus tard, il a déclaré qu'il espérait que cela conduirait à une source d'énergie propre futuriste qui pourrait profiter à tout le monde - et donnerait aux États-Unis un nouveau quasi-monopole sur l'approvisionnement énergétique mondial..
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Publié à l'origine le .
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