Des panneaux solaires pour allonger la durée de vie de la station spatiale internationale ?

La station spatiale internationale. © Nasa
Le 14 janvier 2021, la Nasa a annoncé une mission d’amélioration des panneaux solaires de l’ISS. Le complexe orbital devrait rester opérationnel jusqu’en 2028, mais la durée de vie des nouveaux panneaux solaires — 10 ans — ne serait-elle pas un signe de prolongation ?

La station spatiale internationale (ISS) vient-elle de gagner un sursis ? L’amélioration de ses panneaux solaires vient d’être annoncée par la Nasa. Six nouveaux panneaux devraient être installés sur les circuits existants pour s’ajouter au huit en service aujourd’hui. Ils seront livrés dès 2021 par des missions cargo réalisées par la société privée Space X. La Nasa souhaite doter les panneaux de la technologie Rosa (Roll-Out Solar Array). Testée en 2017, celle-ci permet le déploiement de panneaux flexibles, 20% plus légers et 4 fois moins massifs que les plaques photovoltaïques actuelles. L’agence spatiale américaine annonce une production énergétique 20 à 30% plus élevée qu’à présent.

Une évolution qui va de pair avec la pose d’une plaque adaptative pour de nouvelles batteries lithium-ion, effectuée le 1er février 2021 par les astronautes Mike Hopkins et Victor Glover Jr. Ces batteries devraient se montrer au moins deux fois plus puissantes que les précédentes, composées de nickel et d’hydrogène.

Ravalement de façade énergétique

Installée en décembre 2000, la première paire de panneaux solaires alimente l’ISS en continu depuis plus de 20 ans. Chaque plaque mesure 35 m de long et comporte 33000 cellules photovoltaïques, avec un système de suivi du Soleil lors de l’orbite journalière. Combinés, les panneaux pourraient théoriquement approvisionner 40 maisons en électricité. Les panneaux solaires actuels installés sur l’ISS ont une durée d’utilisation optimale de 10 ans, mais leur renouvellement se révèle nécessaire pour assurer la pérennité des opérations.

Les six nouveaux panneaux sont manufacturés par trois sociétés privées : Boeing, Spectrolab et Deployable Space System. Ils seront livrés de 2021 à 2022 par les vaisseaux cargo Dragon de Space X. Leur mise en place nécessitera deux sorties en scaphandre. La première préparera l’installation à l’aide d’un kit de modification. La seconde sera consacrée à la pose des panneaux. Ces derniers seront installés sur six des huit panneaux déjà en activité et seront connectés aux circuits existants. La production actuelle plafonne à 160 kW en orbite de jour. Cette « amélioration » devrait l’élever à 215 kW par orbite journalière.

Test de déploiement d'un panneau ROSA sur l’ISS en 2017.

Gary Jordan, chargé des affaires publiques pour la Nasa, assure cependant que le remplacement des panneaux n’est pas une situation urgente : « La capacité de production énergétique des panneaux actuels décroît graduellement. Les plaques solaires, leur revêtement et les cellules solaires sont fabriqués de sorte que leur durée de vie soit plus élevée qu’annoncé. Cela laisse une marge de manœuvre. »

À l’instar des anciens, les nouveaux panneaux solaires devraient avoir une durée de vie minimale de 10 ans d’après la Nasa. Ce qui garantit une alimentation électrique jusqu’en 2032 et au-delà… Or, l’agence américaine, soutenue par son contractant Boeing, souhaite déjà exploiter la station jusqu’en 2028.

L’ISS, exploitée après 2030 ?

Continuellement occupée depuis presque 21 ans, l’ISS ne devait pourtant n’en durer que 15. Avec une construction ayant débuté en 1998 pour se terminer en 2011, elle est le seul avant-poste permanent à l’orbite basse terrestre.

Le Congrès des États-Unis, décisionnaire des missions attribuées à la Nasa, a voté la conduite des opérations sur l’ISS jusqu’en 2024. Théoriquement donc, la station cesserait d’être ravitaillée au-delà. Mais respecter ce délai n’est pas dans les plans de l’agence spatiale américaine. Celle-ci a exprimé son souhait de continuer à exploiter l’ISS jusqu’en 2028. En 2018, le comité « Commerce, sciences et transports » du Sénat américain se positionnait même en faveur de l’extension du délai des opérations jusqu’en 2030.

La Nasa n’est pas la seule agence à allouer un budget à la station . L’ESA (Agence spatiale européenne), Roscosmos (Agence spatiale russe) et la Jaxa (agence spatiale japonaise) financent l’entretien de l’ISS, qui s’élève aujourd’hui en tout à 115 milliards de dollars. Bien que des hypothèses diverses soient formulées sur le futur du complexe orbital, la Nasa compte s’appuyer dessus pour Artemis, son programme de retour d’astronautes sur la Lune — une première depuis Apollo 17 en 1972. Ainsi, de multiples expériences devraient être menées à bord de l’ISS afin d’anticiper la construction de la station orbitale lunaire Gateway. L’ISS devrait en parallèle assurer le rôle de port d’attache en orbite terrestre.

De nombreux scénarios sont étudiés concernant le futur du grand complexe orbital. Il ne fait nul doute qu’elle subsiste jusqu’en 2028, voire au-delà de cette date. Avec l’avènement de compagnies privées telles que Blue Origin et Space X, la station devrait jouer un rôle crucial dans le développement du commerce et du transport spatial.

En outre, les administrations spatiales scrutent le continent asiatique. La Chine continue de démontrer sa puissance technologique et prévoit de commencer dès 2021 l’assemblage de sa nouvelle station orbitale Tiangong 3. De quoi conforter l’idée d’un sursis pour la station Spatiale Internationale.

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