Autrefois considérée comme un fantasme dystopique, l’énergie solaire spatiale pourrait bientôt transformer le secteur des énergies renouvelables.
En 1941, deux astronautes ont entrepris l’exploit apparemment impossible de former un robot pour faire fonctionner une station d’énergie solaire dans l’espace, capable de transmettre de l’énergie à travers le système solaire.
Bien sûr, il s’agissait là d’une pure fiction – l’intrigue dystopique de la nouvelle « Raison » de l’écrivain de science-fiction Isaac Asimov. Cependant, moins de deux décennies plus tard, les scientifiques ont commencé à se demander si les énergies renouvelables pouvaient réellement être déployées dans l’espace.
L’année dernière, des chercheurs du King’s College de Londres ont découvert que, d’ici 2050, les panneaux solaires installés dans l’espace pourraient réduire de 80 % les besoins de l’Europe en énergies renouvelables terrestres. Mais est-ce vraiment aussi simple ?
Qu’est-ce que l’énergie solaire spatiale ?
Les systèmes d’énergie solaire spatiale (SBSP) comprennent une constellation de très grands satellites en orbite terrestre haute, où le soleil est visible plus de 99 % du temps.
Ces satellites collecteraient l’énergie solaire à l’aide de réflecteurs en forme de miroir et la diffuseraient vers un point fixe sécurisé sur Terre (sans l’aide d’aucun robot). Ici, il serait converti en électricité et livré à un réseau énergétique afin de pouvoir être envoyé aux foyers et aux entreprises.
Une nouvelle étude commandée par le ministère britannique de la Sécurité énergétique et du Net Zero (DESNZ) suggère que le SBSP à petite échelle pourrait devenir compétitif par rapport à d’autres sources d’énergie commerciales dès 2040, en particulier s’il est connecté au réseau via l’infrastructure existante des parcs éoliens offshore, par exemple.
L’énergie solaire spatiale est-elle la clé pour mettre fin aux combustibles fossiles ?
Le monde traîne les pieds lorsqu’il s’agit de s’éloigner des combustibles fossiles, malgré l’essor des énergies renouvelables.
L’abandon du pétrole et du gaz est devenu un sujet de discussion lors du sommet climatique COP30 de l’année dernière à Belém, bien qu’il ne soit pas à l’ordre du jour officiel. Plus de 90 pays ont soutenu l’idée d’une feuille de route permettant à chaque pays de fixer ses propres objectifs pour éliminer progressivement les combustibles fossiles – mais toute mention de cela a été supprimée de l’accord final.
Pourtant, pour la première fois, l’énergie éolienne et solaire a généré plus d’électricité que les combustibles fossiles dans l’UE en 2025 – tandis que l’énergie fossile a diminué de 36,7 pour cent à 29 pour cent du mix électrique du bloc.
« Toutes les technologies d’énergies renouvelables auront un rôle à jouer dans la lutte contre le changement climatique, d’autant plus que la demande d’énergie devrait doubler d’ici 2050 », a déclaré à L’Observatoire de l’Europe Green le Dr Adam Law, chercheur associé au Centre pour la technologie des systèmes d’énergies renouvelables (CREST) de l’Université de Loughborough.
Les énergies renouvelables sont confrontées à des problèmes d’intermittence pour une multitude de raisons, notamment les conditions météorologiques et le réseau européen obsolète. C’est pourquoi la Grande-Bretagne a gaspillé la somme colossale de 1,47 milliard de livres sterling (environ 1,67 milliard d’euros) en éteignant les éoliennes (réduction) et en payant les centrales à gaz pour qu’elles redémarrent.
« SBSP bénéficie du fait qu’il y a beaucoup plus de lumière solaire disponible dans l’espace – 1 367 W/m2 de lumière solaire ininterrompue, contre un maximum de 1 000 W/m2 à l’équateur et une moyenne d’environ 100 W/m2 au Royaume-Uni, et les satellites en orbite droite voient le soleil presque tout le temps », ajoute Law.
Le véritable coût de l’énergie solaire spatiale
Sur le terrain, l’énergie solaire est considérée comme la source d’énergie la moins chère au monde. Dans les pays les plus ensoleillés, l’énergie solaire ne coûte que 0,023 € pour produire une unité d’électricité – et l’installation est beaucoup moins chère (et plus rapide) que les énergies renouvelables comme l’éolien.
Mais emmener la technologie dans l’espace ne sera pas bon marché. Des rapports récents suggèrent que le développement du SBSP devrait nécessiter 15,8 milliards d’euros de recherche et développement répartis sur quatre phases pour réaliser le premier prototype à l’échelle du gigawatt en orbite.
« L’ampleur du lancement et de la construction de ces structures dans l’espace est immense, les coûts initiaux seront donc élevés », explique Law.
Cependant, les coûts de lancement ont diminué « considérablement » pour contribuer à rendre le SBSP plus réalisable économiquement. Law affirme que cela est principalement dû à SpaceX et à l’avènement des fusées réutilisables.
« Réduire ces coûts est essentiel pour réaliser le SBSP », ajoute-t-il, soulignant que rendre les cellules solaires à la fois abordables et résistantes aux radiations sera un autre facteur crucial.
Alors que de nombreuses startups telles que Space Solar au Royaume-Uni et Virtus Solis aux États-Unis développent des systèmes SBSP grâce à des financements publics et privés, leur maintenance ne sera pas non plus une tâche facile, surtout si les choses tournent mal.
« Il existe un risque d’augmentation des débris orbitaux, les systèmes devront donc être conçus en tenant compte de ces facteurs, par exemple en utilisant des conceptions hautement modulaires », ajoute Law.
La sécurité du faisceau de puissance est un autre risque à considérer. Mais Law affirme que son intensité est suffisamment faible pour éviter de nuire aux humains et à la faune.
Dans l’ensemble, donner vie au SBSP « sera difficile, mais cela ne veut pas dire que cela n’en vaut pas la peine », ajoute-t-il.
Bien entendu, l’envoi de satellites dans l’espace pose également des problèmes environnementaux.
En 2024, l’agence spatiale américaine NASA a averti que le SBSP pourrait produire des émissions de gaz à effet de serre comparables aux systèmes d’énergies renouvelables existants – mais moins d’émissions que les combustibles fossiles.
L’énergie solaire spatiale constitue-t-elle un risque pour la sécurité ?
Les systèmes SBSP pourraient facilement devenir une cible pour des États hostiles qui souhaitent endommager, dégrader ou nier la capacité d’un rival à fournir de l’électricité. Même les projets de construction d’une flotte de parcs éoliens offshore en mer du Nord reliés à plusieurs pays européens ont suscité des inquiétudes quant à leur « attrait pour le sabotage ».
Alors que les centrales à combustibles fossiles ont longtemps été considérées comme vulnérables aux attaques, une enquête menée en 2023 par des chaînes publiques au Danemark, en Norvège, en Suède et en Finlande a révélé que la Russie avait un programme visant à saboter les parcs éoliens et les câbles de communication en mer du Nord.
L’étude a révélé que la Russie dispose d’une flotte de navires déguisés en chalutiers de pêche et en bateaux de recherche qui effectuent une surveillance sous-marine et cartographient les sites clés en vue d’un éventuel sabotage.
« Comme d’autres infrastructures nationales critiques, c’est une cible tentante pour les cybercriminels, les acteurs parrainés par l’État et les hacktivistes qui cherchent à provoquer des perturbations ou à obtenir un avantage géopolitique », déclare Frazer-Nash, une société de conseil qui a publié l’année dernière un rapport sur les défis de sécurité du SBSP.
Le rapport souligne la nécessité de concevoir dès le départ des satellites solaires dotés d’une « sécurité inhérente et de stratégies globales d’atténuation des risques ».
Cela comprend la création de partenariats et d’accords multinationaux pour partager l’énergie et renforcer la sécurité, une surveillance continue des menaces et la garantie que les chaînes d’approvisionnement démontrent un dispositif de cybersécurité « robuste ».
« Ne pas aborder les domaines clés de la sécurité et des risques dès les premiers stades de développement pourrait limiter son potentiel alléchant avant qu’il ne commence », déclare Frazer-Nash.
