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SolarStratos, l’avion solaire qui rêve d’un record d’altitude

L’avion solaire qui doit voler dans la stratosphère a été dévoilé au public. Prochaine étape: s’assurer que les différentes technologies embarquées fonctionneront bien à 24 kilomètres d’altitude

Il est là, derrière un grand rideau, dans un hangar glacé de l’Aéropole de Payerne: SolarStratos, l’avion solaire qui va aller flirter avec les étoiles en volant dans la stratosphère à quelque 24 kilomètres au-dessus de nos têtes. «Le Temps» a pu découvrir cet avion unique au monde avant sa présentation officielle au public, mercredi 7 décembre.

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Avec ses 24 mètres d’envergure et sa ligne élancée, SolarStratos a une allure de condor et dégage une impression de légèreté. «Il pèse environ 350 kilogrammes à vide», confirme Raphaël Domjan, qui va piloter ce beau joujou biplace à 5 millions de francs. Une traversée des Etats-Unis d’ouest en est à bord d’une voiture solaire en 2008, avant un premier tour du monde à bord d’un bateau solaire, le PlanetSolar, en 2012: l’éco-aventurier enchaîne les premières en carburant au soleil. Et de première, il en sera question avec cet avion: Raphaël Domjan a pour objectif de battre le record d’altitude pour un avion solaire habité, détenu depuis 2010 par le Solar Impulse d’André Borschberg avec 9235 mètres. Beau joueur, ce dernier a glissé au «Temps» que «tous les efforts sont utiles pour (...) promouvoir [les nouvelles technologies pour le secteur de l’aéronautique], je salue le travail de l’équipe de Raphaël Domjan».

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Mais avant de ravir une médaille à son illustre grand frère, SolarStratos a encore quelques détails à peaufiner. Une phase de test qui doit démarrer en février 2017 devra déterminer si ce prototype fabriqué par la société allemande PC-Aero est bel et bien apte à fonctionner dans la stratosphère, cette seconde couche de l’atmosphère terrestre dans laquelle les lois de la physique peuvent jouer des tours.

Dans la stratosphère, «c’est la mort assurée»

A environ trois fois la hauteur de l’Everest, il fait froid: -60°C en moyenne. Et la pression atmosphérique qui y règne ne vaut plus que 5% de sa valeur au niveau de la mer. Pressuriser la cabine? «Non, cela alourdirait beaucoup trop l’avion», dit Raphaël Domjan, qui portera en conséquence une combinaison spatiale spécialement étudiée pour lui fournir chaleur et oxygène. Mieux vaut avoir confiance en son matériel: pour l’être humain, mettre le nez dehors «au-delà de 19 000 mètres, c’est la mort assurée», prévient-il.

Autre composant qui sera scruté à la loupe ces prochains mois, les batteries devront faire preuve de fiabilité. On ne sait pas comment elles se comporteront dans la stratosphère. Les équipes de SolarStratos travailleront avec leur fournisseur autrichien pour s’assurer de leur bon fonctionnent en basse pression. Même chose pour toute l’électronique: «Elle est certifiée pour fonctionner jusqu’à -40°C, mais pas à -60°C. Que se passera-t-il à cette température?» s’interroge le pilote.

20 kilos de panneaux solaires

Mais la technologie reine de SolarStratos, ce sont bien entendu ses panneaux solaires. Il s’agit de cellules commerciales de la société américaine Sunpower, qui ont un rendement de l’ordre de 24%. «Elles sont assemblées et sandwichées entre différents matériaux pour obtenir des modules très légers et très fiables», indique Christophe Ballif, directeur du secteur photovoltaïque au Centre suisse d’électronique et de microtechnique (CSEM) à Neuchâtel. Ces cellules sont si légères que «en tout, SolarStratos embarque moins de 20 kilos de panneaux solaires», fait remarquer Raphaël Domjan. Si des panneaux semblables à ceux utilisés dans le bâtiment avaient été utilisés, il aurait fallu multiplier ce poids par un facteur 12.

La collaboration entre le CSEM et SolarStratos a été étroite, puisque l’encapsulation des cellules et leur intégration dans les ailes ont été confiées à l’établissement neuchâtelois. «Nous avons testé le bon fonctionnement de nos modules pour des plages de températures de -60 à +90°C, indique Christophe Ballif, ainsi que leur résistance à de hautes doses de radiation UV.»

La stratosphère, cette nouvelle frontière

Si tout se passe comme prévu, le baptême stratosphérique de l’avion pourrait avoir lieu en 2018. Record ou pas, cela ouvrirait la deuxième phase du projet de Raphaël Domjan: proposer des vols solaires commerciaux à très haute altitude. Mais pas avec cet avion-là, qui est «un projet de démonstration», selon les dires de l’aventurier. Y a-t-il vraiment un marché? L’idée divise. Qu’à cela ne tienne, Raphaël Domjan a de la suite dans les idées: si les vols habités ne prennent pas, il y a toujours la possibilité de développer des drones solaires stratosphériques.

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Des projets sont à l’étude aussi bien chez Facebook, qui voudrait distribuer Internet grâce à de tels appareils, que du côté des équipes de Solar Impulse. Ces dernières pourraient capitaliser sur leur expérience pour développer des drones solaires chargés de remplacer ou d'épauler certains satellites à moindre coût. «La stratosphère est la prochaine frontière de l’aéronautique», confirme une autre source travaillant dans cette industrie. 

Raphaël Domjan peut aussi compter sur le soutien de Bertrand Piccard, l'initiateur du projet Solar Impulse. «Raphaël est un ami depuis des années. Nous nous soutenons toujours au cours de nos projets respectifs. Nous savons tous les deux que les cleantechs permettent d'accomplir des choses incroyables. Je suis persuadé que d'ici moins de 10 ans, il y aura des avions électriques capables de transporter 50 passagers pour des vols courts à moyens courriers. Et alors tout ce que nous faisons maintenant paraîtra normal. Je me réjouis de ce moment». 

Dans une partie du hangar de Payerne, une exposition photo retrace l’aventure du solaire, des pionniers des années 1960 aux récents exploits de Bertrand Piccard et André Borschberg. Nul doute que Raphaël Domjan se verrait bien écrire une nouvelle page de cette histoire.

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