De nouveaux panneaux solaires

[8 juin 2021]

La Station spatiale internationale a fêté le 20 novembre dernier ses vingt ans d’occupation permanente. Les différents partenaires comptent encore l’exploiter jusqu’en 2024, et des discussions portent actuellement sur une prolongation jusqu’en 2028 ou 2030. Parmi les problématiques soulevées par cette prolongation, figurait la question de l’autonomie en énergie, nécessaire aux équipements de support-vie des équipages séjournant à bord de l’ISS, ainsi qu’aux expériences scientifiques qu’ils doivent réaliser. Cette énergie fournie par les 16 panneaux photovoltaïques installés sur la station, aujourd’hui vieillissants. La livraison, le 5 juin, de deux nouveaux panneaux par la capsule Dragon CRS-22 de SpaceX est donc tombée à point nommé.

Des panneaux parfois vieux de 20 ans
La première paire de panneaux solaires avait été livrée en décembre 2000 par la navette américaine Endeavour. Au fur et à mesure de l’assemblage de l’ISS et de l’arrivée de nouveaux modules, les besoins en énergie ont augmenté, et six autres paires de panneaux solaires ont été ajoutées en septembre 2006, juin 2007 et mars 2009, toujours à l’aide de navettes de la Nasa.
Prévus pour une durée d’exploitation de 15 ans, les premiers panneaux solaires montrent donc aujourd’hui une importante dégradation de leurs capacités : ils fournissent désormais une puissance totale de 160 kilowatts lorsqu’ils sont éclairés par le Soleil, contre 496 kW à l’origine (31 kW par panneau). Lors des périodes de nuit (durant 45 minutes, toutes les 90 minutes), l’énergie est fournie par des batteries rechargées lors des périodes d’exposition au Soleil.

Les nouveaux panneaux iRosa
En plus des deux panneaux acheminés le 5 juin, quatre autres panneaux solaires devront être livrés en avril et septembre 2022. Chacun est capable de produire 20 kW, soit un gain de production totale de 120 kW.
Ces six nouveaux panneaux, appelés iROSA (ISS Roll Out Solar Array), sont plus petits que les panneaux existants. Déployables, ils seront branchés sur le système actuel, et vont « recouvrir » partiellement les panneaux les plus anciens (et donc les moins productifs). Les panneaux de première génération continueront ainsi à fournir 95 kilowatts d’électricité, et la production totale passera donc de 160 à 215 kW.
Pour mémoire, un ordinateur et un écran peuvent utiliser jusqu’à 270 W en fonctionnement, tandis qu’un petit réfrigérateur consomme environ 725 W.

Sorties extravéhiculaires les 16 et 20 juin
Construits par la société californienne DSS (Deployable Space Systems), les panneaux iROSA sont la version plus grande de panneaux expérimentaux ayant déjà fait l’objet de tests dans l’espace en juin 2017.
L’installation de chaque paire de panneaux va nécessiter au moins deux séances de travail en scaphandre à l’extérieur de la station, afin de réaliser la préparation puis de déployer le matériel.
Shane Kimbrough et Thomas Pesquet, qui se sont entraînés dans cette perspective (en piscine) avant leur lancement vers l’ISS, se chargeront de l’installation des panneaux livrés le 5 juin, lors de deux sorties extravéhiculaires programmées les 16 et 20 juin.

Docteur Guélove Nolevaux

Crédits images : NASA