avec les technologies photovoltaïques actuelles
(rendement électrique, puissance par unité de masse beaucoup plus
élevés), le rendement actuel de conversion en µondes proche de 90% et
l’orientation des faisceaux µondes par contrôle de phase, seul le
paramètre coût élevé de la mise en orbite constitue encore un obstacle
économique, mais il existe déjà un marché de niche (centre urbains prêt
à payer très cher leurs derniers kWh ou les militaires qui payent
parfois le kWh à 1$). Pas de quoi justifier la mise de départ en somme.
Navré, mais nous ne devons pas avoir les mêmes références: Le rendement électrique des meilleures cellules actuelles (triple jonction) est de l'ordre de 30% début de vie. Le rendement de conversion µondes des meilleurs tubes actuels est de l'ordre de 50 %, les SSPA ne dépassent pas 30% et sont totalement hors course côté niveau de puissance. Le rendement de l'optique (laser) est de l'ordre de quelques %. A l'arrivée il faut effectuer une conversion inverse dont le rendement n'est pas meilleur. Donc si on considère les meilleurs chiffres disponibles on tourne avec un rendement de l'ordre de: 0.3x0.5x0.5=7.5%. Soit pour 1366 W/m2: 102W/m2 récupérés.
Avec la valeur de flux au sol de 300 at les mêmes triples jonctions on arrive a la même valeur. Certes il faut qu'il fasse jour, mais la valeur de 300W/m2 est une valuer moyenne bien inférieure à ce que l'on reçoit dans le désert.
Pour être tout à fait objectif, les valeurs de rendement en réception sont largement inférieures à 50% et l'évaluation du système spatial est déja très optimiste.
Côté considérations spatiales il y a quelques petites questions à régler:
en GEO, pas de nuages, pas de nuits, pas
d'hivers, pas d'atmosphère, orientation normale permanente au flux
solaire ! Flux solaire : 1366W/m² pendant 99% du temps, contre moins de
300 au sol.
D'abord il y a bien une nuit, même en GEO. Lorsque le satellite est derrière la terre il est dans la nuit. Compte tenu des distances cela correspond environ à 1/20 de l'orbite. On peut le négliger, je pinaille.
Par contre il y a une atmosphère à traverser par les µondes. Manque de bol elle absorbe très très bien au dessus de quelques GHz. Il y a un minimum d'absorption vers 8 GHz, mais pas de bol, c'est plein de bandes de communications. Dont, anecdotiquement, le DSN vers 8.4 GHz. Si on veut envoyer des MW il va falloir songer à s'installer ailleurs....et donc à réchauffer l'atmosphère....
Mais les ennuis ne sont pas finis...vue de la GEO une parcelle de 100 Kmx100Km demande une ouverture de faisceau de 3 µrad. Ca va faire une belle antenne en l'air...Et une précision de pointage du bouzin au moin 10 fois meilleure à appliquer à une structure de quelques KM2. C'est un truc d'homme....
Comme les ennuis ne vont jamais seuls et que l'on veut garder les panneaux pointés soleil il faut soit les motoriser pour que l'antenne pointe toujours la même zone au sol, soit motoriser l'antenne ou contrôler le pointage du faisceau électroniquement. Si on choisit la deuxième solution pour ne pas créer des perturbations sur le pointage satellite et que l'on garde l'option du pointage électronique on est malheureusement ennuyé par l'angle que l'on peut couvrir avec une telle techno, inférieur à un demi hémisphère alors que l'on a besoin de quasiment deux au cours de l'orbite. On est donc conduit à une antenne en plusieur panneaux. Pour compliquer encore le problème, plus on dévie le faisceau plus le rendement de l'antenne décroit, à moins d'avoir des sources ayant un rayonnement parfaitement isotrope (assez rare...).
Au final le rendement global du système est plutôt mauvais et les problèmes technos restent là.....Et ce sans évoquer les watts à dissiper au niveau du système puisque au moins la moitié est convertie en thermique pur.
En plus des panneaux solaires il va falloir de jolis radiateurs.
Je crains que tout cela ne nous emmène un peu au dela de 2020....
Je sais, je suis très pessimistes.
Pour l'anecdote, l'ISU qui est à Strasbourg, a conduit ce genre d'étude durant la session d'été de 1992. Le rapport est disponible en ligne.
Bons Vols
)
