L'espace comme hub énergétique : la révolution de l'énergie solaire orbitale

À l'horizon 2026, l'industrie de l'énergie solaire terrestre atteint un seuil de saturation. La Chine, fer de lance mondial de la transition énergétique, déploie annuellement entre 100 et 300 GW de nouvelles capacités de production. Ce volume colossal suffit à alimenter plus de 200 millions de foyers à travers le pays.

Le pays a déjà concrétisé des projets d'envergure, tels que la « Grande Muraille Solaire » d'une capacité de 100 GW. Il a également implanté des centrales CSP à double tour dans le désert de Gobi et transforme actuellement le Tibet en un immense parc hybride alliant éolien et solaire. D'ici 2030, la puissance de ce complexe tibétain devrait quintupler pour atteindre 85 GW.

Cependant, malgré ces déploiements massifs, un défi persistant demeure : l'intermittence du rayonnement solaire sur Terre. L'alternance jour-nuit, la couverture nuageuse, les variations saisonnières et la poussière limitent l'efficacité des installations. Le rendement moyen des panneaux au sol plafonne à environ 20 %, chutant encore davantage lors de tempêtes de sable.

Face à ce constat, les chercheurs de l'Académie chinoise des sciences (CAS) proposent une solution qui semble tout droit sortie de la science-fiction, mais qui repose sur des calculs rigoureux. Leur projet consiste à établir une centrale solaire en orbite géostationnaire, où la lumière du soleil est captée en continu, sans aucune entrave atmosphérique.

Le passage d'une génération terrestre à une génération orbitale change radicalement la donne. Sur notre planète, les panneaux ne fonctionnent efficacement que 6 à 8 heures par jour en moyenne. Dans l'espace, ces contraintes disparaissent totalement : le soleil brille 24 heures sur 24, sans atmosphère pour filtrer les rayons et sans pollution pour encrasser les cellules.

Un seul kilomètre carré de panneaux solaires en orbite est capable de produire entre 80 et 100 TWh par an, ce qui équivaut à la production annuelle d'une grande centrale nucléaire. L'efficacité des cellules y dépasse les 80 %. Même en comptabilisant les pertes lors de la transmission vers la Terre, le rendement global du système est estimé à 54 %, assurant une viabilité économique à terme.

À titre de comparaison, une ferme solaire terrestre de 100 GW comme la « Grande Muraille Solaire » génère entre 150 et 200 TWh par an, mais nécessite une surface de 500 km². Une station orbitale de surface équivalente à seulement 1 km² fournirait un volume d'énergie comparable, mais sans interruption et avec des pertes minimisées.

D'autres initiatives chinoises illustrent cette quête d'efficacité. La centrale CSP à double tour de Gobi, équipée de 54 000 héliostats, améliore le rendement de 25 % par rapport aux systèmes classiques. Par ailleurs, une station solaire marine de 1 GW produit 1,78 milliard de kWh par an, permettant d'économiser plus de 500 000 tonnes de charbon.

Les experts soulignent que l'approche chinoise n'est pas une simple ambition impulsive, mais une stratégie de montée en puissance cohérente. Chaque étape s'appuie sur la précédente : les stations marines règlent le manque d'espace, les tours de Gobi optimisent la focalisation, et les parcs du Tibet stabilisent la production hybride.

L'étape suivante, la centrale orbitale, est pilotée par la Three Gorges Corporation. Cet opérateur de la plus grande centrale hydroélectrique au monde n'est pas une startup expérimentale, mais un géant étatique habitué aux mégaprojets. Ce soutien institutionnel transforme ce projet spatial en un véritable défi d'ingénierie réalisable.

L'énergie solaire orbitale inaugure une ère où l'espace devient une plateforme de travail pour l'énergie du futur. La transmission d'énergie par micro-ondes fait déjà l'objet de tests concluants par la NASA, l'ESA et divers instituts chinois. Les expérimentations confirment qu'un rendement de 54 % est possible et que le faisceau d'énergie reste sans danger pour les écosystèmes.

Avec une puissance au sol inférieure à 1 W/m², cette technologie permet d'envisager des réseaux énergétiques mondiaux alimentant des déserts, des îles isolées ou des zones de catastrophes naturelles. En Chine, des entreprises comme SpacePower Dynamics et OrbitEnergy conçoivent des panneaux modulaires légers à base de pérovskites capables de se déployer comme des origamis.

Aux États-Unis, des sociétés comme Virtus Solis et Solaren travaillent sur des systèmes similaires, comptant sur les commandes publiques et les investissements privés. Le facteur clé de cette révolution est la baisse des coûts de lancement. La fusée super-lourde chinoise Long March 9 pourra transporter jusqu'à 50 tonnes en orbite géostationnaire.

Avec des lancements en série, le coût de livraison pourrait tomber à 1 000 dollars par kilogramme, rendant l'assemblage orbital économiquement viable dès les années 2030. De nouveaux modèles d'affaires pourraient également voir le jour, comme la fourniture d'énergie par abonnement, offrant une énergie numérique, décentralisée et évolutive aux pays en développement.

Les années à venir seront déterminantes pour la réussite de ce projet ambitieux :

• En 2026, le lancement d'un module expérimental sur le satellite Micius-2 testera la transmission d'énergie par micro-ondes depuis l'orbite.
• En 2028, un module de 100 MW sera mis en orbite et intégré au réseau électrique terrestre dans la région du Tibet.
• En 2030, une station complète de 1 km² entrera en service, avec une production prévue de 80 TWh par an, soit environ 2 % de la consommation totale de la Chine.

Si ce calendrier est respecté, les scientifiques prévoient que le marché de l'énergie spatiale pourrait atteindre une valeur de 1 000 milliards de dollars d'ici 2040. La centrale solaire orbitale n'est pas seulement un défi technique, c'est une nouvelle philosophie consistant à s'affranchir des limites naturelles pour puiser l'énergie à sa source universelle.