La nouvelle ère de l'exploration spatiale
Des rovers sur Mars au tourisme spatial, les programmes d'exploration en cours de développement visent à rendre l'espace plus accessible et à élargir notre connaissance de l'univers.
« D'ici 2023, je suis convaincu que nous aurons envoyé Starship en orbite à plusieurs reprises et que le niveau de sécurité sera suffisant pour le vol humain », a déclaré le milliardaire Elon Musk. L'an dernier, sa société SpaceX a réussi le lancement en orbite de deux astronautes de la NASA à bord du premier vaisseau spatial conçu et bâti avec des fonds privés pour amener des astronautes dans l'espace.
Elon Musk, PDG de Tesla et co-fondateur de PayPal, n'est pas le seul à considérer l'espace comme une opportunité d'affaires. Des chefs de file du domaine technologique, dont lui-même et le fondateur d'Amazon Jeff Bezos, sont rejoints par la société japonaise PD Aerospace, la chinoise Kuang-Chi Science et d'autres entreprises privées dans cette quête pour rendre l'espace accessible. Selon Shuji Ogawa, PDG de PD Aerospace : « Le tourisme spatial est un rêve universel, non seulement pour les Japonais mais aussi pour le monde entier ».
Dans le même temps, les agences spatiales à travers le monde poursuivent leurs missions d'exploration. Grâce aux télescopes spatiaux, rovers et autres sondes, nous élargissons continuellement le champ de nos connaissances sur nos planètes voisines et pouvons, ainsi, nous mettre en quête des secrets de l'univers. Nous vivons peut-être la période la plus passionnante de l'étude spatiale depuis 40 ans.
Pour rendre ces missions possibles, les engins spatiaux ont besoin de batteries à haute performance, robustes, fiables et à la durée de vie prolongée, capables de fournir de l'énergie dans les conditions les plus inhospitalières. Saft a créé sa première batterie pour satellite en 1966. Aujourd'hui, l'entreprise dispose du plus grand parc de batteries pour satellites dans l'espace.
À la découverte des secrets de l'univers
En avril 2020, le télescope spatial CHEOPS (CHaracterising ExOPlanets Satellite) a entamé ses activités scientifiques. Lancé fin 2019, CHEOPS est le fruit d'un partenariat entre l'Agence spatiale européenne (ESA) et le Bureau spatial suisse. Il s'agit de la première mission consacrée à la caractérisation des exoplanètes, à savoir les planètes qui tournent autour d'une autre étoile et situées hors de notre système solaire.
CHEOPS, qui utilise une batterie lithium-ion VES 16 de Saft pour l'alimentation en énergie lorsque l'énergie solaire n'est pas disponible, a déjà analysé des systèmes, notamment TOI-178, une étoile qui se trouve à plus de 200 années-lumière de la Terre. Alors qu'on pensait qu'elle avait trois planètes en orbite, CHEOPS a confirmé qu'elle en avait six.
Dans l'intervalle, le lancement du rover ExoMars de l'ESA est prévu pour 2022. Il atteindra la Planète rouge un an plus tard et se mettra alors en quête de signes révélateurs de la présence antérieure de vie sur Mars. En 2022, est également prévu le lancement d'Euclid, un télescope spatial proche infrarouge qui effectuera une mission d'étude de six ans pour en savoir plus sur l'énergie sombre et la matière noire.
ExoMars et Euclid, entre autres missions futures, seront alimentés par des batteries Saft.
Les enjeux uniques de l'espace
Pour les missions scientifiques comme pour les entreprises en quête d'opportunités commerciales dans l'espace, le plus gros enjeu reste celui de la sécurité : certains pionniers pourraient être prêts à accepter une part de risque élevée, mais un service de transport de passagers ne constituera pas une activité pérenne sans être irréprochable au niveau de la sécurité.
Outre la sécurité, la régularité et la fiabilité sont vitales pour les missions spatiales – et cela vaut aussi pour les batteries qui les alimentent en énergie. « Les batteries spatiales doivent pouvoir supporter des températures extrêmes – comprises entre -20°C et +50°C », déclare Annie Sennet, Directrice de la division Espace & Défense de Saft.
Les satellites sont équipés de batteries qui se rechargent en présence du soleil et qui fournissent de l'énergie lorsque celui-ci est absent. Les atterrisseurs et les sondes nécessitent des batteries qui peuvent rester inactives longtemps, notamment durant le voyage du vaisseau vers sa destination, et qui fournissent de l'énergie de manière fiable lorsque celle-ci devient nécessaire.
« Les batteries doivent pouvoir résister aux vibrations lors du lancement et, dans certains cas, à l'impact à l'atterrissage », déclare Mme Sennet. « Elles doivent pouvoir supporter d'énormes quantités de radiation et, bien évidemment, ne pas faire défaut. Les batteries spatiales font l'objet d'essais trois à quatre fois plus nombreux que des batteries normales. »
Le rover ExoMars représente un enjeu particulier, ajoute-t-elle : « Sa batterie doit être entièrement stérile car nous ne pouvons absolument pas introduire de nouvelles bactéries sur Mars. L'assemblage final de nos batteries se déroule toujours dans une salle blanche. Mais pour celle-ci, le montage se fait dans ce qui est effectivement une salle blanche à l'intérieur d'une salle blanche. »
Le deuxième âge spatial
L'âge spatial a connu un premier pic dans les années 1960, lorsque l'homme est parti en orbite autour de la Terre pour la première fois et qu'il a posé le pied sur la Lune. Dans les années 1990, avec la baisse des investissements dans l'exploration spatiale, l'engouement du public s'était quelque peu estompé. Le retrait de la navette spatiale de la NASA en 2011 a marqué la fin d'une époque.
Cependant, l'être humain ne saurait se contenter de rester les pieds sur Terre. Au vu de l'effervescence observée ces dernières années, nous sommes probablement à l'aube d'une nouvelle ère spatiale, une ère qui vise à apporter des réponses aux interrogations les plus profondes qui entourent notre existence. Cela permettra également à bon nombre d'entre nous de devenir des voyageurs de l'espace. Blue Origin, la société spatiale de Jeff Bezos, par exemple, entend amener des passagers dans l'espace et espère lancer en orbite de sa fusée New Glenn fin 2022, avec retour sur Terre en toute sécurité. Jeff Bezos a déclaré que sa vision est la suivante : « parvenir, en dernier lieu, à quelque chose de semblable en tous points aux compagnies aériennes commerciales ». À long terme, il ne vise rien moins que « des millions de personnes vivant et travaillant dans l'espace. »
Yannick.borthomieu@saftbatteries.com