Les défenseurs de Solar Power Satellite (SPS) rêvent d'utiliser des ressources spatiales pour construire des constructions massives depuis des décennies. Les défenseurs de l'utilisation des ressources dans l'espace (ISRU) aimeraient les obliger, mais jusqu'à présent, il n'y a pas encore eu suffisamment de développement sur les deux pour créer un système testable. Une équipe de recherche d'une entreprise appelée Metasat et de l'Université de Glasgow espèrent changer cela avec un nouveau plan appelé Meta-Luna, qui utilise des ressources lunaires pour construire (et recycler) une flotte de leur SPS spécialement conçu.
Commençons par ce SPS. Les opérations multi-domaines utilisant une énergie phasée en phase rapide rapidement (Morpheus) SPS System est un «type sandwich», ce qui signifie que les panneaux solaires sont d'un côté du satellite, l'électronique pour convertir l'électricité des panneaux solaires en micro-ondes est au milieu, et les transmetteurs à micro-ondes sont de l'autre côté – comme un sandwich.
Selon les auteurs Metasat d'un article récent, qui a été présenté au Congrès astronautique international en octobre, il s'agit du premier système SPS à subir une combinaison de « principes de conception » et d'évaluation du cycle de vie (LCA), qui est couramment utilisé sur Terre pour quantifier l'impact environnemental d'un élément de technologie.
Quand ils ont fait la LCA sur Morpheus, les auteurs ont constaté que les chiffres ne semblaient pas bons. Il nécessitait des ressources importantes pour construire sur la Terre, puis encore plus de ressources pour lancer son volume massif dans l'espace. Le simple fait de compenser l'énergie pour le mettre en position pour commencer à produire son énergie prendrait des années à rembourser.
Ainsi, les auteurs ont décidé d'adopter une approche différente – la construction de matériaux déjà disponibles dans l'espace, en particulier sur la lune. La lune est couverte d'une substance connue sous le nom de « régolithe » jusqu'à quelques mètres. Il se compose de fragments de roches de la surface de la lune qui ont été explosés par des impacts météoroïdes, qui ont déjà créé des matériaux appelés «agglutines», qui sont essentiellement des particules de verre fondues qui contiennent une agglomération de matériaux. Il est également extraordinairement abrasif et peut provoquer des problèmes de santé à long terme potentiels pour les humains ou des problèmes de maintenance pour les machines.
Cependant, il a des matériaux utiles et Meta-Luna prévoit de les utiliser pour construire automatiquement les satellites de puissance Morpheus. L'article décrit, certes, à un niveau très élevé, les composants clés devaient construire non seulement une ligne de fabrication entièrement autonome pour les différents composants d'un SPS mais aussi des morceaux supplémentaires de l'usine elle-même, ce qui lui permet de croître avec le temps d'une manière qui serait familière à John Von Neumann.
En utilisant des matériaux facilement disponibles dans le régolithe, comme le silicium et l'aluminium et les techniques d'impression 3D avancées, une usine autonome sur la lune pourrait, en théorie, produire au moins presque tout ce dont les SP Morpheus auraient besoin. Il serait même capable de faire son propre propulseur pour lancer les composants SPS en orbite lunaire.
Une exception flagrante, cependant, est les microcontrôleurs avancés couramment utilisés pour le contrôle et la communication. Ceux-ci devraient probablement être faits sur Terre puis volés sur la lune, bien qu'il n'y ait pas de discussion détaillée dans le document de la façon dont cela fonctionnerait. Heureusement, les microcontrôleurs sont légers et seuls quelques kilogrammes pourraient fournir des pièces importantes pour l'usine automatisée.
Un autre facteur critique est que l'usine peut recycler les SPSE eux-mêmes. Le document décrit les ramener dans l'orbite lunaire en utilisant une série de remorqueurs qui sont également utilisés pour faire glisser le satellite d'origine de l'orbite lunaire à l'orbite terrestre, puis les démontrer dans la même cour de construction en orbite utilisée pour assembler les pièces. Cependant, le papier ne décrit pas comment faire remonter les satellites démontés à la surface, où ils pourraient être récupérés sans provoquer une explosion de poussière massive.
La modélisation environnementale de cette architecture différente semble largement supérieure à l'ACV originale réalisée sur le Morpheus construit par la Terre – ce qui n'est pas surprenant qu'il n'y a pas d'environnement à déranger sur la lune, et le coût énergétique du lancement de quelque chose sur l'orbite terrestre géostationnaire est considérablement réduit.
Cependant, il reste encore un long chemin à parcourir avant que les technologies nécessaires pour y arriver soient disponibles. Comme les auteurs le décrivent, les progrès de la robotique et de la technologie de l'IA rapprochent ce rêve quotidiennement. Mais, la vraie fusion de SPSE et Isru est encore loin.
