Les batteries de l’Europe

Disposer de batteries fiables à bord d’un engin spatial est primordial. Souvent, cela détermine même la durée de la mission. D’où l’intérêt des recherches et des avancées de l’Agence spatiale européenne en la matière

Difficile d’oublier l’image de Dirk Frimout glanant quelques précieuses heures dans le cosmos en s’éclairant à la lampe de poche ! Dans tout engin spatial, le stockage de l’énergie est une composante essentielle. L’Europe l’a bien compris : elle soigne ses recherches en matière de piles à combustibles rechargeables à usage spatial.

Des batteries dites primaires (non rechargeables) équipent le lanceur durant sa brêve vie ainsi que des engins à mission de courte durée. Pour les missions plus longues, on fait appel à des batteries dites secondaires, rechargeables, bien moins encombrantes qu’un équivalent à usage unique, et non périssables. L’utilisation de batteries est nécessaire quand l’énergie fournie par les panneaux solaires est indisponible ou insuffisante, par exemple lors d’éclipses, du transport de grosses charges, quand les panneaux ne sont pas encore déployés ou en cas de man£uvres d’urgence. Jusqu’à présent, ces sources d’énergie sont des batteries électrochimiques (de grosses piles, en quelque sorte), bien que d’autres formes existent, comme les piles à combustible. Celles-ci sont théoriquement adéquates mais, pour l’instant, leur complexité et leur rendement inférieur ont empêché leur utilisation. Néanmoins, l’Europe, forte de son expérience dans la recherche pour les voitures électriques, est en tête dans la mise au point de piles à combustibles rechargeables à usage spatial. Les capsules Apollo et la navette spatiale en faisaient déjà usage. Actuellement, on se tourne également vers des applications plutôt destinées à l’alimentation des jeeps d’exploration planétaires pour astronautes.

Leader

Les engins ne pouvant se servir de l’énergie solaire, comme les sondes, les véhicules d’exploration au sol et les engins d’atterrissage, sont, eux, équipés de batteries à usage unique. Là encore, les Européens sont les leaders d’un marché partagé avec les Etats-Unis et le Japon. Les technologies en cours sont principalement celles des batteries  » classiques  » (au nickel-cadmium, au lithium…) et des piles à combustible (utilisées respectivement sur les lanceurs et la navette spatiale américaine) mais, aussi, de générateurs implantés sur le moteur fusée ou à énergie atomique. La méfiance du public vis-à-vis du nucléaire a freiné l’implantation de ces derniers sur les engins spatiaux, éloignant le risque d’un Hiroshima à chaque fois qu’une fusée aurait raté son décollage ! En Europe, les batteries secondaires, plus flexibles, sont préférées aux dispositifs primaires pour les lanceurs, si bien que le développement de ce type de dispositifs a été arrêté.

Les batteries spatiales reposent toutes sur des technologies ayant déjà eu des applications terrestres. La prochaine génération de batteries de la Nasa serait à base d’un polymère de lithium, technique déjà employée sur de nombreux téléphones portables. Il en existe également d’autres types, toujours développés dans le but d’obtenir une puissance supérieure et de réduire l’encombrement (l’utilisation de polymères de lithium permettra, par exemple, d’intégrer les batteries dans les parois des vaisseaux).

L’Agence spatiale européenne (ESA) a monté l’European Space Battery Testing Center pour évaluer les performances des différentes technologies et des divers fabricants (de nombreuses industries grand public participent à ce marché). Résultat : les batteries européennes sont très fiables et, à ce jour, aucune de nos missions n’a été écourtée pour une défaillance électrique. En raison de son importance stratégique capitale, le maintien de notre avance en termes de batteries lithium (deux ans de recherche) est d’ailleurs une des priorités n° 1 de l’ESA.

Denis Taquet

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