Antennes solaires

Antennes Solant
23 décembre 2005

Les premières antennes solaires installées sur un satellite de l’Agence spatiale européenne fonctionnent normalement. Ces antennes développées au Laboratoire d’électromagnétisme et d’acoustique de l’Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) conjuguent la réception d’un signal électromagnétique intelligent avec celle d’un rayonnement solaire pour charger les batteries.

Le 27 octobre, après 6 ans d’effort, les antennes solaires développées par le laboratoire d’Electro-Magnétisme et d’Acoustique (LEMA) de l’EPFL sont envoyées dans l’espace fixées sur l’étage supérieure d’une fusée Cosmos. En combinant sur la même surface réception de signal intelligent et captage d’énergie solaire, ces antennes permettent un gain de poids, de volume et donc de coût, non négligeable.

Après deux mois en orbite les performances des antennes correspondent aux attentes des concepteurs. « Malheureusement, lors de la séparation des autres satellites embarqués par la fusée, un de ceux-ci ne s’est pas détaché correctement. Résultat : ce satellite fait de l’ombre aux antennes solaires et les performances de celle-ci s’en ressentent », explique Juan Mosig le directeur du laboratoire de l’EPFL.

« D’autre part, la distribution des masses ayant changé, l’étage supérieur de Cosmos tournent sur lui-même de façon inattendue. Bien que les communications et l’ensoleillement soient fréquemment interrompus, nous pouvons quand même envoyer et recevoir une centaine de messages e-mail par jour, et charger les batteries normalement », explique encore le professeur. « Malgré ces inconvénients, nous sommes satisfaits, nos antennes obéissent aux spécifications imposées par l’ESA. »

Circuit d’alimentation
Circuit d’alimentation de la même antenne

Plusieurs industriels ont déjà montré leur intérêt pour ces antennes qui pourraient être montées sur de futurs satellites indiens. L’ESA pourrait également faire appel à cette technologie pour des missions déjà planifiées. Quant au laboratoire de l’EPFL il souhaite poursuivre les collaborations entamées, afin que la technologie développée à Lausanne poursuive, au moins en partie, son extension en Suisse. La mise au point de ces antennes constitue une vitrine technologique importante pour le laboratoire. Il est cependant peu probable que le marché des antennes satellites solaires devienne assez important pour assurer la survie d’une industrie uniquement axée sur ce genre de produits.

Les concepteurs des antennes solaires planchent donc déjà sur le développement de tuiles solaires basé sur la même idée. Il s’agirait de produire des tuiles de 10x40 cm capables de recevoir les signaux de télévision, téléphonie, radio ou encore internet tout en fournissant de l’électricité. Mais pour devenir rentable et accessible, un tel produit doit faire appel à une technologie moins onéreuse. En effet, pour les applications spatiales le rendement des cellules solaires est prioritaire alors que pour les applications industrielles c’est la rentabilité qui est prioritaire.

Le rendement des cellules solaires spatiales est très élevé (25%) mais leur coût est prohibitif pour une application «terrestre». Les concepteurs des tuiles solaires penchent donc plutôt pour l’utilisation de cellules mises au point à l’université de Neuchâtel dont le rendement est moindre (10%) mais le prix compétitif. Le défi est de taille, car le marché ne se limiterait pas aux tuiles, mais pourrait s’étendre aux ordinateurs portables, aux téléphones mobiles, aux transmetteurs autonomes ou encore aux bouées en mer.

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