Résumé :
La société aérospatiale américaine Blue Origin a récemment annoncé un nouveau système d'alimentation électrique "Power Tower" pour les futures bases lunaires. Le système devrait être transporté vers la zone du pôle sud lunaire par l'atterrisseur lunaire Mark 1 développé par la société. Après l'atterrissage, il déploiera automatiquement un panneau solaire vertical de 20 mètres de haut pour fournir une alimentation continue aux futures installations lunaires.
Le cycle jour-nuit lunaire est depuis longtemps l'un des principaux défis auxquels sont confrontées les missions d'exploration lunaire de divers pays. Un jour et une nuit sur la Lune durent chacun environ 14 jours terrestres. Pour les équipements qui dépendent de l’énergie solaire, les longues nuits de pleine lune signifient qu’il n’y a pas d’approvisionnement en énergie, et les températures extrêmement basses menaceront sérieusement la capacité de survie de l’équipement. En conséquence, de nombreuses missions lunaires s’appuient souvent sur des systèmes électronucléaires pour maintenir leurs opérations nocturnes.
Blue Origin estime que la région du pôle sud lunaire offre une autre solution. Semblable à la Terre, la Lune a également une inclinaison de son axe de rotation, mais son inclinaison n’est que d’environ 1,54 degrés. En raison de cette relation géométrique particulière, le soleil ne se couche presque jamais complètement au pôle sud de la lune, mais se déplace toujours lentement près de l'horizon. En été, l'obscurité peut ne durer que quelques heures ; même en hiver, les heures sombres ne durent généralement que deux à sept jours. Dans le même temps, la lumière du soleil à faible angle crée de longues zones d’ombre presque permanentes dans les cratères et les dépressions.
Pour profiter pleinement de cet environnement particulier, Blue Origin a conçu un système de tour d'énergie. Lorsque Mark 1 atterrira, l’équipement déploiera un grand mât composé d’une structure en alliage en spirale et le sommet portera un panneau solaire plié. Les panneaux solaires dépliés sont comme deux ensembles de stores suspendus verticalement, qui peuvent capter efficacement la lumière oblique du soleil de l'horizon et continuer à fonctionner lorsque le soleil se déplace le long de l'horizon.
Selon Blue Origin, le système peut produire de l'électricité en continu 44 % à 100 % du temps selon les saisons. Par rapport à la solution traditionnelle consistant à poser des panneaux solaires à plat sur la surface de l'atterrisseur, la conception de déploiement vertical peut améliorer considérablement l'efficacité d'utilisation de la lumière solaire à faible angle. Dans le même temps, la tour énergétique de 20 mètres de haut peut également élargir la plage de l'horizon visible, obtenant ainsi plus de possibilités d'ensoleillement.
En termes de performances, la puissance de sortie de la version actuelle d'une seule tour d'énergie a dépassé 10 kilowatts. Bien que ce chiffre ne soit pas exceptionnel dans les systèmes énergétiques terrestres, il constitue déjà un niveau considérable dans le domaine de l’ingénierie aérospatiale et peut fournir un soutien énergétique stable aux infrastructures de la surface lunaire.
Blue Origin a déclaré que cette technologie servirait à l'avenir à l'exploration et au développement de cratères d'ombre au pôle Sud de la Lune. La communauté scientifique estime généralement que ces zones d'ombre à long terme contiennent de grandes quantités de ressources en glace d'eau, et la glace d'eau est considérée comme une ressource stratégique importante pour l'établissement d'une base lunaire permanente à l'avenir, qui peut être utilisée pour obtenir de l'eau potable, de l'oxygène et du propulseur de fusée.
Dans un plan de développement à plus long terme, la tour énergétique n'existera pas seulement en tant que source d'énergie distincte. Blue Origin envisage de construire un micro-réseau lunaire composé de plusieurs tours d'énergie pour fournir une alimentation électrique continue aux rovers lunaires, aux modules d'habitation, aux équipements miniers et aux installations d'utilisation des ressources in situ grâce à l'interconnexion, jetant ainsi les bases énergétiques permettant aux futurs humains de rester sur la lune pendant longtemps.
Alors que le programme Artemis et les projets de développement lunaire dans divers pays continuent de progresser, la manière d'établir un système énergétique stable et fiable devient une question clé dans la construction de bases lunaires. Le projet de tour d'énergie lancé cette fois par Blue Origin est considéré comme une exploration importante visant à utiliser les conditions naturelles uniques du pôle sud lunaire et à réduire la dépendance à l'énergie nucléaire.
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