Récemment, une entreprise de Ben Nowack, ancien employé de SpaceX – appelée Reflect Orbital – annoncé qu'il est désormais prêt à installer de gigantesques miroirs dans l'espace pour refléter le soleil dans des fermes solaires au sol. C'est une idée qui existe déjà depuis cent ans, à la fois pour vaincre la nuit en réfléchissant le soleil sur la surface, mais aussi pour rejeter ce même soleil et réduire la température de la surface. La question centrale ici est peut-être quel serait l’effet de l’ajout ou de la soustraction (ou des deux) de l’irradiation solaire à une aussi grande échelle, comme cela est suggéré ?
Nous connaissons déjà l'effet de la pollution lumineuse provenant par exemple des villes et de l'éclairage public, ce qui suggère que la pollution lumineuse est un facteur fortement négatif pour la survie de nombreuses espèces. Entre-temps, une diminution de l'ensoleillement fait déjà partie des saisons d'automne et d'hiver. Il est indéniable que les rayons du Soleil sont essentiels à la vie sur Terre, tandis que le cycle jour-nuit (ainsi que les saisons) créé par la rotation de la Terre fait partie intégrante de tout, des cycles de sommeil et d'hibernation à la reproduction d'innombrables espèces. de plantes, d'insectes, de mammifères et des théropodes à plumes préférés de tous.
Compte tenu de ces effets et des investissements financiers gigantesques requis, les miroirs spatiaux ont-ils un intérêt ?
La nuit est partie
De tous les réflecteurs et déflecteurs spatiaux proposés, le seul à avoir dépassé le stade théorique des tests est celui de l’ère soviétique. Znamya («bannière») satellite. Il s'agissait à l'origine d'un projet de voile solaire réalisé par Vladimir Syromyatnikov, qui tenterait d'obtenir des fonds pour ce projet en le présentant aux dirigeants de l'URSS en 1988 comme un moyen d'apporter du soleil aux régions du nord de l'URSS avec leurs journées courtes et froides. Cela prolongerait les heures de clarté pour les travaux extérieurs et pourrait également trouver des utilisations dans les environnements métropolitains, éloignant efficacement la nuit et supprimant le besoin d'éclairage public et intérieur.
Peu de temps après le début de ce projet Znamya 2, l’URSS s’est effondrée, mais comme tant d’éléments du programme spatial soviétique, Znamya 2 a connu les années incertaines des années 1990 sous les auspices de sociétés russes nouvellement créées. Avec l'URSS Mir station spatiale toujours en orbite, c'était la plateforme idéale à partir de laquelle ce satellite pouvait être lancé. Lorsque cette expérience a eu lieu en février 1993, elle a été considérée comme un succès, le satellite dépliant son miroir de 20 mètres et projetant un point de lumière réfléchie d'environ 5 km de diamètre sur l'Europe avant l'aube.
Pourtant, comme si l'atmosphère faisait une déclaration, le ciel était nuageux ce jour-là sur l'Europe, et ceux qui étaient au sol n'ont pas beaucoup observé cette nouvelle lumière dans le ciel, qui serait comparable à celle de la pleine Lune. Suite à cette expérience, le satellite Znamya 2.5 a été préparé, avec un miroir plus grand. Malheureusement, le déploiement de ce satellite a échoué, le miroir s'étant accroché à une antenne de la sonde Progress. Après des tentatives infructueuses pour libérer le miroir, le satellite a été désorbité et, avec Znyamya 2.5, le programme est tombé en cendres.
Quel aurait été l’impact si l’URSS et son successeur avaient mis en orbite des centaines, voire des milliers de satellites Znamya ?
Pollution lumineuse
Que se passerait-il dans un monde sans nuit ? Il ne s’agit pas non plus d’une question entièrement théorique, comme le savent bien ceux qui vivent aux pôles terrestres ou à proximité. Pourtant, ce n’est pas simplement une question de jour ou de nuit, le ciel s’éclaircissant un peu plus la nuit partout dans le monde chaque année. À l'heure actuelle, plus d'un tiers de la population mondiale ne peut plus voir la Voie lactée la nuit, ce qui n'est pas seulement un inconvénient esthétique, mais a également des implications très réelles pour la santé humaine. Cela est dû en grande partie à la manière dont cela affecte le rythme circadien et certains de ses aspects, tels que la production de mélatonine.
De plus en plus de preuves soutiennent l'idée selon laquelle l'exposition à la lumière (artificielle) pendant la nuit supprime la production de mélatonine, ce qui peut avoir toute une série d'effets indésirables, notamment un mauvais sommeil et même le développement d'un cancer. Une étude de synthèse réalisée en 2018 par Leena Tähkämö et ses collègues de Chronobiologie Internationale constate que même une augmentation des niveaux d'éclairage de fond (même avec les yeux fermés) peut affecter le rythme circadien. C'est également un problème avec les femmes enceintes, une étude de 2021 réalisée par Karin Windsperger, MD et ses collègues de Naissance sur la facilité d'accouchement et la santé des nouveau-nés décrit. Puisque la mélatonine traverse le placenta, un rythme circadien maternel perturbé aura donc également un impact négatif sur le développement du fœtus.
Les impacts écologiques d'une nuit décroissante au milieu de phénomènes tels que la lueur du ciel vont de nouvelles pressions sélectives sur les insectes et les mammifères nocturnes – par exemple une diminution de l'efficacité du camouflage – au risque d'extinction d'espèces entières, comme dans le cas des tortues nouveau-nées qui ne savent que s'éloigner. de l'obscurité (la côte) vers la zone plus claire (l'océan éclairé par la lune), mais finissent par ramper sur des routes bien éclairées où ils trouvent trop souvent leur disparition prématurée. Le cas de la Post Tower à Bonn, en Allemagne, montre clairement comment les oiseaux peuvent être désorientés par la pollution lumineuse des bâtiments et ainsi entrer en collision avec ces derniers.
Jour éternel
Plus récemment, l’accent a été mis sur les miroirs spatiaux pour résoudre le principal problème des parcs solaires photovoltaïques, à savoir leur manque de production à la tombée de la nuit. Tout comme les planificateurs soviétiques imaginaient les bûcherons et les agriculteurs travaillant de manière productive à la lumière du jour éternelle, les fermes solaires d'aujourd'hui produiraient de l'électricité 24 heures sur 24. Bien que Reflect Orbital n'ait pas publié beaucoup de détails, voire aucun, sur ce à quoi ressemblerait sa constellation de satellites proposée, une étude 2024 (financée par une subvention Horizon 2020 de l'UE) réalisée par Onur Çelik et Colin R. McInnes, telle que publiée dans Acta Astronautiqueintitulé Une conception de constellation pour des réflecteurs solaires en orbite afin d'améliorer l'énergie solaire terrestre détaille quelques approches de déploiement.
Cet article suggère initialement 20 miroirs spatiaux sur des orbites héliosynchrones au terminateur aube/crépuscule, dans une constellation de Walker assez typique. Ce qui n'est pas typique, c'est qu'au lieu que les satellites tentent de se fondre dans l'obscurité de l'espace, ils effectuent l'équivalent d'une éruption de satellite poussée à bien plus de 9 000. Plutôt qu’un reflet qui pourrait perturber un astronome essayant de capturer le ciel nocturne, il projetterait plutôt un faisceau de lumière solaire assez étroit sur l’atmosphère terrestre. Étant donné que l'atmosphère terrestre n'est pas un milieu optiquement transparent, mais qu'elle réfracte et diffuse la lumière (d'où la diffusion de Rayleigh et le ciel bleu), cela créerait une lueur venant de l'enfer si vous êtes un astronome.
Ce seul aspect devrait suffire à désabuser quiconque de l’idée d’essayer des miroirs spatiaux pour chasser la nuit. Lorsqu'il ne s'agit pas de ruiner encore plus l'astronomie, les autres aspects des effets sur la santé humaine, la destruction écologique et toutes les conséquences passionnantes que nous pourrions découvrir en conséquence, le coût et la complexité de la mise en place de ces miroirs massifs dans l'espace et de leur contrôle devraient donner quelqu'un fait une pause.
Diriger des miroirs spatiaux vers la Terre et frapper quelques fermes solaires photovoltaïques est un exploit où, si vous y prêtez attention, le marketing et les études ne semblent jamais mentionner les nuages, le brouillard ou d'autres événements météorologiques qui empêchent le soleil d'atteindre la surface de la Terre. Parallèlement, nous disposons de sources d’énergie à faibles émissions de carbone qui ne nécessitent pas de miroirs spatiaux ni de destruction écologique pour produire 24h/24 et 7j/7.
Récupérer la nuit
Si c'est l'énergie solaire que vous souhaitez, mais que le manque de production 24h/24 et 7j/7 vous déprime, alors l'énergie solaire concentrée (CSP) existe depuis un certain temps. Bien que les formes de CSP basées sur des tours, comme celles d'Ivanpah dans le désert de Mojave, aient mauvaise réputation, ne serait-ce que pour leurs pouvoirs de destruction d'oiseaux, les CSP à creux parabolique contournent de nombreux problèmes, y compris le suivi solaire moins compliqué, grâce à la partie parabolique. . CSP est généralement livré avec son propre système de stockage thermique, ce qui lui permet de stocker de l'énergie intégrée pendant des heures et en fait ainsi une source d'énergie distribuable.
Bien que l’énergie solaire photovoltaïque sans stockage obtenait autrefois un rendement plus élevé, les sources d’énergie distribuables sont plus appréciées de nos jours, c’est pourquoi le CSP fait son retour. Ces centrales solaires produiront volontiers de l’électricité pendant la nuit à partir de leur chaleur stockée, même si elles fonctionnent mieux dans les zones très ensoleillées. Tout comme l'option non solaire des barrages nucléaires et hydroélectriques, ceux-ci ne partagent pas le principal défaut qui rend l'énergie solaire photovoltaïque si difficile à gérer, tout en étant distribuables, à faible émission de carbone et ne gâchant pas la nuit et l'astronomie plus que nous ne l'avons déjà fait. réussi jusqu'à présent.
Compte tenu de l’importance de maintenir le cycle jour-nuit sur Terre sur la base des preuves dont nous disposons, nous espérons que les miroirs spatiaux ne deviendront jamais une réalité et que nous pourrons plutôt nous concentrer sur des technologies qui amélioreront réellement la vie sur Terre. Ou, si nous voulons vraiment faire de l’énergie solaire photovoltaïque et des satellites, nous pouvons dépenser une grosse somme d’argent en énergie solaire spatiale tout en laissant intacte la précieuse nuit.
