Récemment, une entreprise de Ben Nowack, ancien employé de SpaceX – appelée Reflect Orbital – annoncé qu'il est désormais prêt à installer de gigantesques miroirs dans l'espace pour refléter le soleil dans des fermes solaires au sol. C'est une idée qui existe déjà depuis cent ans, à la fois pour vaincre la nuit en réfléchissant le soleil sur la surface, mais aussi pour rejeter ce même soleil et réduire la température de la surface. La question centrale ici est peut-être la suivante : quel serait l’effet de l’ajout ou de la soustraction (ou des deux) de l’irradiation solaire à une aussi grande échelle, comme cela est suggéré ?

Nous connaissons déjà l'effet de la pollution lumineuse provenant par exemple des villes et de l'éclairage public, ce qui suggère que la pollution lumineuse est un facteur fortement négatif pour la survie de nombreuses espèces. Entre-temps, une diminution de l'ensoleillement fait déjà partie des saisons d'automne et d'hiver. Il est indéniable que les rayons du Soleil sont essentiels à la vie sur Terre, tandis que le cycle jour-nuit (ainsi que les saisons) créé par la rotation de la Terre fait partie intégrante de tout, des cycles de sommeil et d'hibernation à la reproduction d'innombrables espèces. de plantes, d'insectes, de mammifères et des théropodes à plumes préférés de tous.

Compte tenu de ces effets et des investissements financiers gigantesques requis, les miroirs spatiaux ont-ils un intérêt ?

La nuit est partie

De tous les réflecteurs et déflecteurs spatiaux proposés, le seul à avoir dépassé le stade théorique des tests est le Époque soviétique Znamya («bannière») satellite. Il s'agissait à l'origine d'un projet de voile solaire réalisé par Vladimir Syromyatnikov, qui tenterait d'obtenir des fonds pour le financer en le présentant aux dirigeants de l'URSS en 1988 afin de apporter du soleil dans les régions du nord de l'URSS avec leurs journées courtes et froides. Cela prolongerait les heures de clarté pour les travaux extérieurs et trouverait potentiellement également des utilisations dans les environnements métropolitains, éloignant efficacement la nuit et supprimant le besoin d'éclairage public et intérieur.

Peu de temps après le début du projet Znamya 2, l’URSS s’est effondrée, mais comme tant d’éléments du programme spatial soviétique, Znamya 2 a connu les années incertaines des années 1990 sous les auspices de sociétés russes nouvellement créées. Avec l'URSS moi station spatiale toujours en orbite, c'était la plateforme idéale à partir de laquelle ce satellite pouvait être lancé. Lorsqu'en février 1993 cette expérience a eu lieu, cela a été considéré comme un succès, le satellite dépliant son miroir de 20 mètres et projetant un point de lumière réfléchie d'environ 5 km de diamètre sur l'Europe avant l'aube.

Pourtant, comme si l'atmosphère faisait une déclaration, le ciel était nuageux ce jour-là sur l'Europe, et ceux qui étaient au sol n'ont pas beaucoup observé cette nouvelle lumière dans le ciel, qui serait comparable à celle de la pleine Lune. Suite à cette expérience, le Satellite Znamya 2.5 a été préparé, avec un miroir plus grand. Malheureusement, le déploiement de ce satellite a échoué, le miroir s'étant accroché à une antenne de la sonde Progress. Après des tentatives infructueuses pour libérer le miroir, le satellite a été désorbité et, avec Znyamya 2.5, le programme est tombé en cendres.

Quel aurait été l’impact si l’URSS et son successeur avaient mis en orbite des centaines, voire des milliers de satellites Znamya ?

Pollution lumineuse

Que se passerait-il dans un monde sans nuit ? Il ne s’agit pas non plus d’une question entièrement théorique, comme le savent bien ceux qui vivent aux pôles terrestres ou à proximité. Pourtant, ce n’est pas simplement une question de jour ou de nuit, le ciel s’éclaircissant un peu plus la nuit partout dans le monde chaque année. À l'heure actuelle, plus d'un tiers de la population mondiale je ne peux pas voir la Voie Lactée plus la nuit, ce qui n'est pas seulement un inconvénient esthétique, mais a également des implications très réelles pour la santé humaine. Cela est dû en grande partie à la manière dont cela affecte le rythme circadien et certains de ses aspects, tels que la production de mélatonine.

An un nombre croissant de preuves soutient l'idée selon laquelle l'exposition à la lumière (artificielle) pendant la nuit supprime la production de mélatonine, ce qui peut avoir toute une série d'effets indésirables, notamment un mauvais sommeil et même le développement d'un cancer. UN étude de bilan 2018 par Leena Tähkämö et ses collègues de Chronobiologie International constate que même une augmentation des niveaux d'éclairage de fond (même avec les yeux fermés) peut affecter le rythme circadien. C'est également un problème avec les femmes enceintes, un étude de 2021 par Karin Windsperger, MD et collègues de Naissance sur la facilité d'accouchement et la santé des nouveau-nés décrit. Puisque la mélatonine traverse le placenta, un rythme circadien maternel perturbé aura donc également un impact négatif sur le développement du fœtus.

La impacts écologiques d'une nuit décroissante au milieu de phénomènes comme lueur du ciel vont de nouvelles pressions sélectives sur les insectes et les mammifères nocturnes – par exemple une diminution efficacité du camouflage – au risque d'extinction d'espèces entières, comme les tortues nouveau-nées qui savent seulement s'éloigner de l'obscurité (la côte) et se diriger vers la zone plus claire (l'océan éclairé par la lune), mais finissent par ramper sur des routes bien éclairées là où ils finissent trop souvent par disparaître prématurément. Le cas de la Tour de Poste à Bonn, en Allemagne, montre clairement comment les oiseaux peuvent être désorientés par la pollution lumineuse des bâtiments et donc entrer en collision avec ces bâtiments.

Jour éternel

Plus récemment, l’accent mis sur les miroirs spatiaux semble être basé sur la résolution du principal problème des fermes solaires photovoltaïques, à savoir leur manque de production à la tombée de la nuit. Tout comme les planificateurs soviétiques imaginaient les bûcherons et les agriculteurs travaillant de manière productive à la lumière du jour éternelle, les fermes solaires d'aujourd'hui produiraient de l'électricité 2020 heures sur XNUMX. Bien que Reflect Orbital n'ait pas publié beaucoup de détails, voire aucun, sur ce à quoi ressemblerait sa constellation de satellites proposée, un (financé par une subvention EU Horizon XNUMX) étude de 2024 par Onur Çelik et Colin R. McInnes, tel que publié dans Acta Astronautica, Intitulé Une conception de constellation pour des réflecteurs solaires en orbite afin d'améliorer l'énergie solaire terrestre détaille quelques approches de déploiement.

Cet article suggère initialement 20 miroirs spatiaux sur des orbites héliosynchrones au terminateur aube/crépuscule, dans un schéma assez typique. Constellation du marcheur. Ce qui n'est pas typique, c'est qu'au lieu d'essayer de se fondre dans l'obscurité de l'espace, les satellites feraient l'équivalent d'un éruption satellite porté à bien plus de 9,000 XNUMX. Plutôt qu’une lueur qui pourrait perturber un astronome essayant de capturer le ciel nocturne, elle projetterait plutôt un faisceau de lumière solaire assez étroit sur l’atmosphère terrestre. Puisque l'atmosphère terrestre n'est pas un milieu optiquement transparent, mais qu'elle réfracte et diffuse la lumière (d'où Rayleigh diffusion et ciel bleu), cela créerait une lueur venant de l'enfer si vous êtes astronome.

Ce seul aspect devrait suffire à désabuser quiconque de l’idée d’essayer des miroirs spatiaux pour chasser la nuit. Lorsqu'il ne s'agit pas de ruiner encore plus l'astronomie, les autres aspects des effets sur la santé humaine, la destruction écologique et toutes les conséquences passionnantes que nous pourrions découvrir en conséquence, le coût et la complexité de la mise en place de ces miroirs massifs dans l'espace et de leur contrôle devraient donner quelqu'un fait une pause.

Diriger des miroirs spatiaux vers la Terre et frapper quelques fermes solaires photovoltaïques est un exploit où, si vous y prêtez attention, le marketing et les études ne semblent jamais mentionner les nuages, le brouillard ou d'autres événements météorologiques qui empêchent le soleil d'atteindre la surface de la Terre. Parallèlement, nous disposons de sources d’énergie à faibles émissions de carbone qui ne nécessitent pas de miroirs spatiaux ni de destruction écologique pour produire 24h/7 et XNUMXj/XNUMX.

Récupérer la nuit

Si vous voulez du solaire, mais que le manque de production 24h/7 et XNUMXj/XNUMX vous déprime, alors énergie solaire concentrée (CSP) existe depuis un certain temps. Bien que les formes de CSP basées sur des tours, comme celles d'Ivanpah dans le désert de Mojave, aient mauvaise réputation, ne serait-ce que pour leurs pouvoirs de destruction d'oiseaux, les CSP à creux parabolique contournent de nombreux problèmes, y compris le suivi solaire moins compliqué, grâce à la partie parabolique. . CSP est généralement livré avec son propre système de stockage thermique, ce qui lui permet de stocker de l'énergie intégrée pendant des heures et en fait ainsi une source d'énergie distribuable.

Bien que l’énergie solaire photovoltaïque sans stockage obtenait autrefois un rendement plus élevé, les sources d’énergie distribuables sont plus valorisées de nos jours, ce qui explique pourquoi Le CSP fait son grand retour. Ces centrales solaires produiront volontiers de l’électricité pendant la nuit à partir de leur chaleur stockée, même si elles fonctionnent mieux dans les zones très ensoleillées. Tout comme l'option non solaire des barrages nucléaires et hydroélectriques, ceux-ci ne partagent pas le principal défaut qui rend l'énergie solaire photovoltaïque si difficile à gérer, tout en étant distribuables, à faible émission de carbone et ne gâchent pas la nuit et l'astronomie plus que nous ne l'avons déjà fait. réussi jusqu'à présent.

Compte tenu de l’importance de maintenir le cycle jour-nuit sur Terre sur la base des preuves dont nous disposons, nous espérons que les miroirs spatiaux ne deviendront jamais une réalité et que nous pourrons plutôt nous concentrer sur des technologies qui amélioreront réellement la vie sur Terre. Ou, si nous voulons vraiment faire du solaire photovoltaïque et des satellites, nous pouvons brûler une grosse somme d'argent avec l'énergie solaire spatiale tout en laissant intacte la précieuse nuit.

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• La source: https://hackaday.com/2024/04/03/space-mirrors-dreams-of-turning-the-night-into-day-around-the-clock/