Longtemps relégué au rang de fantasme dystopique, le solaire spatial pourrait bientôt révolutionner le secteur des énergies renouvelables.
En 1941, deux astronautes se lancent dans l’exploit apparemment impossible de former un robot à faire fonctionner une centrale solaire dans l’espace, capable de projeter de l’énergie à travers tout le système solaire.
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Il ne s’agissait bien sûr que de fiction : l’intrigue dystopique de « Reason », une nouvelle de l’écrivain de science-fiction Isaac Asimov. Mais moins de vingt ans plus tard, des scientifiques bien réels ont commencé à se demander si les énergies renouvelables pouvaient vraiment être déployées dans l’espace.
L’an dernier, des chercheurs du King’s College London ont conclu que, d’ici à 2050, des panneaux solaires en orbite pourraient réduire de 80 % les besoins de l’Europe en énergie renouvelable produite au sol, grâce à l’énergie renouvelable spatiale. Mais est-ce vraiment aussi simple ?
Qu’est-ce que le solaire spatial ?
Les systèmes de production d’énergie solaire spatiale (SBSP, pour space-based solar power) reposent sur une constellation de très grands satellites placés sur une orbite terrestre haute, où le Soleil est visible plus de 99 % du temps.
Ces satellites collecteraient l’énergie solaire à l’aide de réflecteurs semblables à des miroirs et la transmettraient vers un point fixe sécurisé sur Terre (sans l’aide de robots). Elle y serait convertie en électricité, puis injectée dans le réseau pour être distribuée aux foyers et aux entreprises.
Une nouvelle étude commandée par le ministère britannique de la Sécurité énergétique et du Net Zéro (DESNZ) suggère qu’un SBSP de petite échelle pourrait devenir compétitif par rapport aux autres sources d’électricité commerciales dès 2040, notamment s’il est raccordé au réseau via des infrastructures existantes, par exemple celles des parcs éoliens en mer.
Le solaire spatial, la clé pour sortir des énergies fossiles ?
Le monde traîne des pieds lorsqu’il s’agit de se détourner des combustibles fossiles, malgré le boom des renouvelables.
La sortie du pétrole et du gaz a été l’un des sujets les plus explosifs de la COP30, qui s’est tenue l’an dernier à Belém, même si elle ne figurait pas à l’ordre du jour officiel. Plus de 90 pays y ont soutenu l’idée d’une feuille de route permettant à chaque État de fixer ses propres objectifs de sortie des énergies fossiles – mais toute mention en a été retirée de l’accord final.
Malgré tout, pour la première fois, l’éolien et le solaire ont généré plus d’électricité que les combustibles fossiles dans l’UE en 2025, tandis que la part des énergies fossiles est passée de 36,7 % à 29 % dans le mix électrique du bloc.
« Toutes les technologies d’énergie renouvelable auront un rôle à jouer dans la lutte contre le changement climatique, d’autant que la demande d’énergie devrait doubler d’ici à 2050 », explique à Euronews Green le Dr Adam Law, chercheur associé au Centre for Renewable Energy Systems Technology (CREST) de l’université de Loughborough.
Les énergies renouvelables sont confrontées à des problèmes d’intermittence pour de multiples raisons, des conditions météorologiques au réseau européen vieillissant. C’est ainsi que le Royaume-Uni a gaspillé la somme vertigineuse de 1,47 milliard de livres sterling (environ 1,67 milliard d’euros) en arrêtant des éoliennes (curtailment, ou limitation de production) et en payant des centrales à gaz pour qu’elles prennent le relais.
« Le solaire spatial bénéficie du fait qu’il y a beaucoup plus de lumière disponible dans l’espace : 1 367 W/m2 de lumière ininterrompue, contre un maximum de 1 000 W/m2 à l’équateur et une moyenne d’environ 100 W/m2 au Royaume-Uni, et des satellites sur la bonne orbite voient le Soleil presque en permanence », poursuit Law.
Le vrai coût du solaire spatial
Au sol, le solaire est considéré comme la source d’électricité la moins chère au monde. Dans les pays les plus ensoleillés, produire un kilowattheure solaire coûte à peine 0,023 €, et l’installation est bien moins chère (et plus rapide) que pour d’autres renouvelables comme l’éolien.
Mais déployer cette technologie dans l’espace ne sera pas donné. Des rapports récents estiment que le développement du solaire spatial nécessiterait 15,8 milliards d’euros de recherche et développement, répartis sur quatre phases, pour aboutir à un premier prototype en orbite à l’échelle du gigawatt.
« L’ampleur des lancements et de la construction de ces structures dans l’espace est immense, donc les coûts initiaux seront élevés », souligne Law.
Cependant, les coûts de lancement ont « chuté de façon spectaculaire », ce qui contribue à rendre le solaire spatial plus économiquement envisageable. Law attribue cela principalement à SpaceX et à l’arrivée des fusées réutilisables.
« Faire baisser ces coûts est la clé pour concrétiser le solaire spatial », ajoute-t-il, en précisant que rendre les cellules solaires à la fois abordables et résistantes aux radiations sera un autre facteur crucial.
Si de nombreuses jeunes pousses comme Space Solar au Royaume-Uni ou Virtus Solis aux États-Unis développent des systèmes SBSP grâce à des financements publics et privés, leur maintenance sera elle aussi loin d’être simple, surtout en cas de problème.
« Il existe un risque accru de débris orbitaux, il faudra donc concevoir ces systèmes en tenant compte de ces paramètres, par exemple en optant pour des architectures très modulaires », poursuit Law.
La sécurité du faisceau d’énergie constitue un autre risque à évaluer. Mais selon Law, son intensité serait suffisamment faible pour ne pas nuire aux êtres humains ni à la faune.
Globalement, faire passer le solaire spatial du concept à la réalité « sera difficile, mais cela ne veut pas dire que cela ne vaut pas la peine », estime-t-il.
Évidemment, l’envoi de satellites dans l’espace soulève aussi des questions environnementales.
En 2024, l’agence spatiale américaine NASA a averti que le solaire spatial pourrait générer des émissions de gaz à effet de serre comparables à celles des systèmes d’énergies renouvelables existants – mais nettement inférieures à celles des combustibles fossiles.
Le solaire spatial représente-t-il un risque pour la sécurité ?
Les systèmes de solaire spatial pourraient facilement devenir une cible pour des États hostiles désireux de dégrader ou de neutraliser la capacité d’un rival à fournir de l’électricité. Même les projets de flotte de parcs éoliens offshore en mer du Nord, destinés à interconnecter plusieurs pays européens, suscitent déjà des inquiétudes, certains les jugeant « attrayants pour le sabotage ».
Si les installations fossiles sont depuis longtemps considérées comme vulnérables, une enquête menée en 2023 par les télévisions publiques du Danemark, de la Norvège, de la Suède et de la Finlande a révélé que la Russie disposait d’un programme visant à saboter des parcs éoliens et des câbles de communication en mer du Nord.
Les journalistes ont mis en évidence l’existence d’une flotte de navires russes, déguisés en chalutiers et en bateaux de recherche, qui mènent des opérations de surveillance sous-marine et cartographient des sites clés en vue d’un éventuel sabotage.
« Comme les autres infrastructures nationales critiques, c’est une cible tentante pour les cybercriminels, les acteurs soutenus par des États et les hacktivistes qui cherchent à provoquer des perturbations ou à obtenir un avantage géopolitique », avertit Frazer-Nash, un cabinet de conseil qui a publié l’an dernier un rapport sur les défis de sécurité du solaire spatial.
Le rapport souligne la nécessité de concevoir les satellites solaires avec une sécurité intrinsèque et des stratégies globales de réduction des risques dès le départ.
Cela passe par la mise en place de partenariats et d’accords multinationaux de partage de l’énergie et de renforcement de la sécurité, une surveillance continue des menaces, ainsi que des chaînes d’approvisionnement présentant une organisation de cybersécurité jugée « robuste ».
« Ne pas traiter dès les premières phases de développement les questions clés de sécurité et de gestion des risques pourrait brider ce potentiel fascinant avant même qu’il ne se concrétise », prévient Frazer-Nash.