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Un système photovoltaïque pliable : l’énergie durable pour les ballons stratosphériques
Un système de recharge solaire robuste, durable et réutilisable
La stratosphère représente une zone d’exploration essentielle, mais exigeante. C’est pourquoi les ballons-sondes stratosphériques sont devenus d’indispensables outils d’exploration scientifique et technologique à ces altitudes. La communauté scientifique du CNES, l’Agence spatiale française, recherchait une solution de production d’énergie durable et d’un équipement réutilisable pour les instruments contenus dans les nacelles (les conteneurs d’équipement). C’est là que Stratstore, la technologie photovoltaïque du CSEM, entre en jeu. Ses panneaux à haute performance robustes et rétractables se démarquent par leur capacité à s’ouvrir et se refermer comme des stores vénitiens pour les protéger lors de l’atterrissage.
Des modules solaires au design unique
« Nous avons mis au point un encapsulant sur mesure — un revêtement spécial — pour les modules solaires, capable de résister aux conditions extrêmes de températures très élevées et très basses et à un fort rayonnement ultra-violet», explique Pierrick Duvoisin, spécialiste de la gamme de modules légers au CSEM. « La conception de ce système est unique pour ce type d’applications : il est équipé d'un dispositif de poursuite du soleil permettant un mouvement à 360 degrés pour suivre la trajectoire du soleil même à des altitudes supérieures à 40 kilomètres. Il a aussi été conçu pour se replier au moment de l’atterrissage dans une enceinte protectrice afin d’assurer son intégrité et de faciliter sa réutilisation. »
Avec le soutien du CNES, le CSEM a été en mesure d’affiner sans relâche le design de Stratstore en déployant le système de charge solaire lors de missions préliminaires en conditions réelles. Ces dernières consistent à déployer le système à une altitude de 35’000 m, de le récupérer au sol et de le réutiliser. Ce processus a permis de qualifier Stratstore pour des utilisations futures.
Un gain majeur en autonomie énergétique
« En conjuguant des matériaux de grande qualité et une conception innovante, Stratstore permet de réaliser des économies substantielles et d’améliorer l’efficacité énergétique à nos nacelles », explique Jean-Marc Nicot, expert du CNES en systèmes de ballons stratosphériques embarqués et au sol. « Nous pouvons ainsi réduire les contraintes énergétiques des nacelles et augmenter leur autonomie. Cela réduit le poids et le nombre de batteries embarquées, prolongeant la durée des missions de quelques jours à plusieurs mois. De plus, Stratstore est un système entièrement réutilisable qui s’inscrit dans notre stratégie de développement durable. »
Un brillant avenir pour l’exploration stratosphérique et le photovoltaïque européen
Le système de recharge solaire Stratstore a été mené à terme avec succès. Le CNES et le CSEM poursuivront leur partenariat et continueront à développer et à optimiser le système grâce aux missions de test successives prévues au cours des prochaines années. Cette évolution est motivée par un engagement à améliorer les performances, à dépasser les limites observées et à assurer des fonctionnalités optimales pour répondre aux besoins opérationnels sur le terrain. Bien que la Suisse soit un petit pays, elle occupe une position importante dans le secteur de l’énergie solaire en Europe. L’un des objectifs du CSEM est de se concentrer sur le développement de solutions spécialisées, à forte valeur ajoutée, qui se démarquent sur le marché et mettent en valeur son savoir-faire. Stratstore est un exemple de cette stratégie en action, un projet qui changera la façon dont nous pensons et utilisons l’énergie solaire.