CNES Mag n°43 oct/nov/déc 2009
CNES Mag n°43 oct/nov/déc 2009
  • Prix facial : gratuit

  • Parution : n°43 de oct/nov/déc 2009

  • Périodicité : trimestriel

  • Editeur : Centre National d'Études Spatiales

  • Format : (210 x 280) mm

  • Nombre de pages : 72

  • Taille du fichier PDF : 11,5 Mo

  • Dans ce numéro : l'espace au service de la défense.

  • Prix de vente (PDF) : gratuit

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J monde World Le projet, bien connu des discussions scientifiques, soulève des débats passionnés. Ses détracteurs arguent du coût prohibitif de la mise sur orbite géostationnaire qui enlève toute crédibilité économique au projet. Les partisans rétorquent que d’ici 2030 d’autres méthodes, moins chères, auront été trouvées pour lancer ces satellites. Quoi qu’il en soit, le gouvernement a décidé que le jeu en valait la chandelle, et les ministères impliqués ont prévu d’augmenter les fonds dédiés à ces travaux. En 2010, le budget accordé devrait tripler, soit 10 M euros ! En période post-électorale, le geste mérite d’être remarqué. Plusieurs pistes à l’étude À la Jaxa, ces études sont réalisées dans le Groupe de recherche sur les missions avancées. La feuille de route prévoit le développement d’un démonstrateur orbital d’environ un kilowatt d’ici 2017, puis d’un deuxième d’une centaine de kilowatts. Après 2020, les échelles deviennent plus titanesques, avec un démonstrateur de deux mégawatts équipé d’un panneau solaire large d’un hectare et d’une structure câblée de plusieurs kilomètres. Vers 2030, le plan prévoit le développement d’unités de production de l’ordre du gigawatt, avec une masse en orbite comprise entre dix mille et vingt mille tonnes… Mais pour l’instant, l’état de l’art incite plutôt à la modestie. Les dernières expériences ont seulement permis de faire avancer un petit véhicule sur quelques centimètres avec un faisceau long de quelques mètres. Cela donne la mesure des améliorations à apporter à cette technologie ! Pour les transmissions par micro-ondes, le point dur reste la précision de direction du faisceau d’énergie vers le récepteur terrestre, situé à 36000 kilomètres. Cette technique peut cependant être testée au sol. D’ailleurs la Jaxa prépare en ce moment une expérience de transfert d’énergie d’environ 1 kilowatt sur une distance horizontale de 100 mètres. L’autre problème réside dans les perturbations non linéaires du faisceau au niveau de l’ionosphère, entre 200 et 600 kilomètres d’altitude. Cette dernière problématique ne pourra être comprise que par des expérimentations en vol. C’est pourquoi l’agence spatiale japonaise envisage déjà de lancer un démonstrateur sur une orbite défilante. Il pourrait s’agir d’un satellite conventionnel équipé d’un panneau émetteur d’une puissance d’émission de 700 watts, ou d’un satellite plus puissant avec un panneau de transmission de 200 kilogrammes relié par quatre filins de 30 mètres. Dans les deux cas, le but de l’expérience n’est pas de transférer une haute énergie mais de qualifier l’influence de l’ionosphère. Ce programme de recherche sur l’électricité spatiale marque la volonté de développer un savoir-faire propre au Japon, un souhait récurrent ces deux dernières années. Une enquête montre que les Japonais sont très favorables à la poursuite de ces travaux, même s’ils s’inquiètent de la garantie de la sécurité des personnes et de l’environnement. JAPAN Long-termaccess to energy resources is a major national issue in Japan, second only to its demographic decline. While heavily involved in nuclear fusion research, Japan is also working on an alternative : revive studies into orbital power stations to harvest solar energy in space and deliver it to collectors on the ground using a microwave or laser beam. The idea of space-based solar power, or SBSP, has been around for some time, in science fiction at least. NASA is also familiar with the concept and has initiated various studies over the years, only to shelve them later. But the Japanese project is different, because it has political support. Where there’s a political will… SBSP offers a number of theoretical benefits. A solar power satellite in geostationary orbit could collect energy 24 hours a day and would be unaffected by seasons or weather conditions, with minimal CO 2 release to boot. SBSP would also mark a break with current energy policy and the geopolitical contentions that go with it. Scientific discussions aside, the project has generated some heated Space solar power on the horizon debate. Its detractors point to the prohibitive cost of geostationary launch operations, which undermine its economic credibility, they say. Its proponents reply that satellite launches will be much cheaper by 2030. Either way, the government has decided that the investment is justified and plans to raise the stakes with a funding increase. In 2010, the project’s budget allocation is set to triple to € 10 million. In the postelection period, this move is particularly significant. Onwards andupwards These studies are being conducted at JAXA’s Advanced Mission Research Group. The roadmap includes development of an orbital demonstrator rated at 1 kilowatt by 2017, then a second rated at 100 kilowatts. After 2020, the scales become even more gargantuan, with a 2-megawatt demonstrator complete with 1-hectare solar array and cabled structure of several kilometres. Towards 2030, the plan calls for development of production units in the order of 1 gigawatt, with an in-orbit mass of 10,000 to 20,000 tonnes. Aspirations in the short termare more modest, however, while the technology catchesup. As an indication of the technological challenges ahead, latest experiments with a beam transmitted over a distance of just metres have only managed to move a small vehicle by a few centimetres. The main sticking point in terms of energy transmission from space to the collector on the ground, some 36,000 kilometres away, is the directional accuracy of the microwave beam. This technology can at least be tested on the ground. JAXA is currently preparing an experiment to transfer energy in the order of 1 kilowatt over a horizontal distance of 100 metres. The other problem relates to non-linear disruption of the beam as it passes through the ionosphere, at an altitude of 200 to 600 kilometres. The issues here, however, can only be understood through in-orbit experiments. To this end, JAXA plans to put a demonstrator into non-geostationary orbit. This could be a conventional satellite with a transmission array rated at 700 watts, or alternatively a more powerful satellite with a 200-kilogram transmission array, held in position by four 30-metre tethers. Ineither case, the purpose of the experiment is not to transfer high levels of energy but to qualify the influence of the ionosphere. Japan’s SBSP research programme signals a clear commitment to develop proprietary know-how, something of a recurrent theme here in the last couple of years. A recent poll shows that the Japanese are in favour of continued work in this field, despite concerns about safety of life and the environment. 62/cnesmag OCTOBRE 2009
J World monde europe 7 e PCRD Une nouvelle agence exécutive pour l’espace u CÉLINE BOUHEY et/and GENEVIÈVE GARGIR, points de contact national (PCN) espace/space National Contact Points (NCPs) La Commission européenne s’est dotée, à Bruxelles, d’une Agence exécutive pour la recherche (REA). Avec budget de 6,5 milliards d’euros, elle est opérationnelle depuis juin 2009 et assure une grande partie du support logistique du 7 e programme cadre de recherche et développement, notamment la gestion opérationnelle des lignes « Espace » et « Sécurité ». N’ayant pas de vocation politique, elle ne joue aucun rôle en matière de politique de recherche. Établie pour la durée de ce 7 e programme cadre, l’agence a déjà pris en compte la gestion des contrats engagés depuis le début de sa mise en œuvre. Les nouveaux « project officers » sont en place. Leur nombre ne devrait cesser de croître durant les prochaines années, en raison de l’augmentation continue des contrats. L’agence assurera le processus de sélection, de négociation et de contractualisation des propositions émanant du troisième appel à proposition « Espace » ainsi que la gestion opérationnelle des futurs projets. Des résultats mitigés pour le deuxième appel à propositions Sur 135 propositions reçues par la Commission seulement 23 ont été retenues en raison d’une enveloppe globale assez faible, limitant ainsi les services aval de GMES ou les technologies critiques. Force est de constater que la France est c Inondation à Istanbul le 9 septembre 2009. Flooding in Istanbul on 9 September 2009. OCTOBRE 2009 cnesmag/63



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