Pourquoi mettre des panneaux solaires dans l'espace plutôt que sur Terre ?

Un panneau solaire posé sur un toit terrestre ne fonctionne qu'une partie de la journée : il fait nuit, et les nuages, la poussière et l'atmosphère atténuent la lumière. Un panneau solaire placé sur la bonne orbite autour de la Terre n'a pas ces problèmes. L'énergie solaire spatiale consiste à capter la lumière du Soleil avec des satellites et à renvoyer cette énergie vers la Terre, généralement sous forme de micro-ondes, captées par une antenne au sol.

En orbite, c'est en pratique toujours midi solaire, et il n'y a ni atmosphère, ni nuage, ni poussière pour faire obstacle, si bien que la lumière du Soleil peut y être environ 44 % plus intense que le maximum atteignable à la surface de la Terre. Un satellite bien placé peut rester éclairé plus de 99 % du temps, ne tombant dans l'ombre de la Terre que pendant 72 minutes maximum par nuit autour des équinoxes. À comparer aux panneaux au sol, qui ne captent en moyenne de l'énergie que pendant environ 29 % de la journée.

Le concept n'est pas nouveau : décrit pour la première fois en 1968, il a valu à Peter Glaser un brevet en 1973 pour une façon d'envoyer l'énergie au sol, et le gouvernement américain a mené une étude de faisabilité à 50 millions de dollars à la fin des années 1970 et dans les années 1980. Plus récemment, le petit système de test MAPLE de Caltech a réussi en 2023 à transmettre de l'énergie depuis l'orbite jusqu'à un récepteur sur Terre, même si la quantité envoyée, quelques watts, était minuscule comparée à ce dont un vrai satellite de puissance aurait besoin.

Le piège, c'est de le faire à une échelle utile. Lancer les satellites coûte cher, les construire et les réparer en orbite est surtout un travail pour des robots, car les radiations rendent cela trop dangereux pour des astronautes, et une station au sol assez grande pour capter utilement l'énergie envoyée coûterait elle-même environ un milliard de dollars pour 5 gigawatts, selon l'estimation d'un chercheur.