DIU cherche une démonstration de satellite à faisceau de puissance « à court terme »
WASHINGTON — La Defense Innovation Unit (DIU) souhaite placer un prototype de satellite en orbite terrestre basse pour transmettre de l’énergie électrique, à la fois à d’autres engins spatiaux et au sol, au cours des prochaines années, selon une nouvelle sollicitation adressée à des fournisseurs commerciaux potentiels.
Le faisceau de puissance spatial (SPB) « pourrait permettre un certain nombre d’applications d’intérêt pour le ministère de la Guerre, telles que l’informatique de pointe, la fabrication dans l’espace et la fourniture d’énergie aux sites d’opérations avancés et aux systèmes sans pilote », a expliqué l’annonce « d’ouverture de solutions commerciales » de DIU, en utilisant le nom secondaire du ministère de la Défense.
DIU note que, bien qu’elle soit finalement envisagée comme une capacité « multi-orbites » s’étendant dans l’espace lointain au-delà de la Terre, « la Force interarmées souhaite un prototype et une démonstration à court terme basés sur LEO pour évaluer l’utilité militaire de cette capacité ».
Dans le cadre du plan de projet, DIU a l’intention de passer un contrat pour un ou plusieurs prototypes. La première étape sera une démonstration en laboratoire « dans les 12 mois suivant l’attribution ». DIU évaluera ensuite les résultats et décidera si « la solution est prête pour une ou plusieurs démonstrations de prototypes en orbite dans les 24 mois suivant l’attribution ».
Les prototypes « sont destinés à conduire à une capacité opérationnelle » d’ici l’exercice 2030, indique l’annonce de la DIU, avec « l’état final programmatique souhaité étant la capacité d’accéder à cette capacité opérationnelle SPB à la demande ».
La sollicitation du DIU cite quatre axes d’effort (LoE) pour les solutions industrielles proposées pour répondre :
- Transmission de puissance espace-espace, capable de fournir de l’énergie à des satellites en orbite « jusqu’à » 1 200 kilomètres (environ 746 milles) d’altitude.
- Transmission de puissance espace-terre
- Récepteurs de transmission de puissance
- Composants de transmission de puissance de nouvelle génération, « conçus pour réduire les exigences SWaP (taille, poids et puissance) et/ou la fabricabilité des capacités de transmission et de réception SPB ».
La nouvelle demande de soumissions ne précise pas le type de source d’alimentation qui doit être utilisée à bord du ou des satellites. Un porte-parole du DIU a déclaré à Breaking Defense que la raison était de garder les options de fournisseurs ouvertes, dans le but d’exploiter rapidement les technologies commerciales afin d’éviter un cycle de développement de plusieurs décennies pour qu’un prototype soit opérationnel. L’idée est que DIU travaille ensuite avec le(s) fournisseur(s) pour rendre les prototypes compatibles avec les systèmes et l’architecture du Pentagone afin d’obtenir des données pertinentes.
La plupart des vaisseaux spatiaux actuels utilisent des batteries solaires pour produire de l’électricité pour leurs propres opérations, mais ces batteries sont lourdes et ont une durée de vie limitée, et sont donc inadéquates pour le transport d’énergie hors bord.
Comme alternative, le ministère de la Défense, y compris le DIU, le ministère de l’Énergie et la NASA, ainsi que des entreprises commerciales, ont expérimenté de petits réacteurs nucléaires pour fournir de l’électricité de plus longue durée, même dans l’espace lointain où les rayons du soleil sont plus faibles, ainsi que pour recharger l’énergie des systèmes spatiaux et électriques via la transmission par faisceaux. Ces efforts ont été stimulés par le décret signé en décembre par le président Donald Trump visant à assurer la domination américaine dans l’espace, qui appelait à ce que des réacteurs nucléaires soient prêts à être lancés dans l’espace et sur la Lune d’ici 2030.
En outre, le Pentagone s’intéresse de plus en plus aux satellites spatiaux à énergie solaire qui capteraient directement le rayonnement solaire et le convertiraient en ondes radiofréquences pour les transmettre à des récepteurs dans l’espace, dans les airs, en mer ou au sol.
La sollicitation du DIU ne dicte pas non plus le type de mécanisme de transmission à utiliser par les prototypes.
Il existe deux principales technologies de rayonnement capables de transmettre l’énergie des satellites vers des récepteurs qui convertissent l’énergie en électricité, chacune présentant des avantages et des inconvénients différents : celles utilisant des micro-ondes et celles utilisant des lasers infrarouges ou proches infrarouges. Le Laboratoire de recherche de la Marine, en particulier, est depuis plusieurs années un leader dans la démonstration de la viabilité des lasers et des micro-ondes pour divers cas d’utilisation.
L’industrie a jusqu’au 22 juillet pour répondre à l’appel à propositions, et la DIU prévoit « d’organiser des présentations de phase 2 » le 3 août.
