Contrôler les cyclones grâce aux centrales solaires spatiales

Publié le 17 novembre 2012

Pour modifier leur trajectoire et limiter leur intensité, une équipe de chercheurs japonais en lien avec le scientifique réunionnais Guy Pignolet, préconise de réchauffer les cyclones depuis l’espace à l’aide de centrales solaires. Une technologie sans impact sur le réchauffement de l’atmosphère qui pourrait épargner de nombreuses vies et des dégâts matériels, et devenir opérationnelle dans 20 à 30 ans.


Contrôler les cyclones grâce aux centrales solaires spatiales

A l’occasion de la Fête de la Science 2012 à la Réunion, Guy Pignolet organisait une visioconférence avec des chercheurs de l’agence spatiale japonaise. Ces scientifiques de la JAXA (Japan Aerospace Exploration Agency) ont exposé leur travail sur l’élaboration d’un Système de contrôle des cyclones à l’aide de l’énergie solaire.

Extraits - Textes et illustrations : Ryoko Nakamura, Yoshihisa Arikawa, Takamasa Itahashi (JAXA) - Traduction française : Guy Pignolet (Science Sainte-Rose)

Sur une période de 10 ans, on estime à 5 à 10 cyclones qui auront chacun des dégâts supérieurs à 1 milliard d’€. Les dégâts risquent d’aumenter avec le réchauffement global. Le Cyclone Katrina en 2005 par exemple a causé la mort de plus de 1 836 personnes pendant le cyclone et les inondations. Ses dégâts ont été estimés
à 81 milliards de dollars US.

Pour limiter les dégâts, les chercheurs de la Jaxa préconisent un contrôle actif des cyclones pour changer leur trajectoire et diminuer leur intensité.


Contrôler les cyclones grâce aux centrales solaires spatiales

Le mécanisme d’un cyclone

- L’air plus chaud près de la surface de l’océan se charge d’humidité
- Un fort courant ascendant se produit dans la zone de convergence intertropicale
- L’air humide s’élève avec le flux ascendant
- L’humidité se condense
- La chaleur latente de fusion est libérée
- Elle chauffe l’air aux altitudes moyennes
La pression atmosphérique diminue

Ce processus continue jusqu’à
ce que le cyclone se forme.


Contrôler les cyclones grâce aux centrales solaires spatiales

Comment réduire la puissance du cyclone ?

Le réchauffage permet un contrôle du cyclone. Une simulation réalisée par R N. Hoffman montre qu’une augmentation de température de seulement quelques dixièmes de degré
entraîne une modification ou une réduction du cyclone quand le cyclone est encore peu développé (R N. Hoffman, “Controlling Hurricanes”, Scientific American, Oct 2004).

L’objectif de ces recherches est une augmentation de température de 0,1 ℃ sur une zone de chauffage de 100km x 100km.

Système de réchauffage

- Génération d’électricité par des panneaux solaires (La Centrale Solaire Spatiale
fournit de l’énergie en temps normal - mise en service prévue à partir de 2030)
- Utilisation de la technologie SSP (Centrales Solaires Spatiales)
- Conversion de l’électricité en hyperfréquences pour le contrôle des cyclones
- Choix d’une fréquence efficace pour chauffer l’air
- Commutation de fréquence pour usage double ( 6GHz pour usage énergie )
- Réchauffage du cyclone depuis l’espace.
- Technologie de pointage précis (Utilisation des technologies SSP)


Contrôler les cyclones grâce aux centrales solaires spatiales

Calcul du temps d’exposition pour réchauffer le cyclone

- Augmentation de température 0,1℃
- Zone de réchauffage 100km x 100km
- Puissance projetée par le SSP de 1,5GW
- La cible est seulement la vapeur d’eau
- Taux d’absorption de 100%
- Densité de la vapeur d’eau de 5g/m3

1,6 jour d’exposition nécessaire pour contrôler le cyclone. Le réchauffage avec des durées d’exposition de 1,6 jour peut produire une augmentation de temperature de 0,1℃, en utilisant un système SSP avec une projection de microondes à la fréquence de 183GHz.


Contrôler les cyclones grâce aux centrales solaires spatiales

Travaux futurs et conclusions

Une étude des pour et des contre et des essais de production sont nécessaires :

- Evaluer l’impact du contrôle des cyclones par réchauffage
- améliorer la précision des prévisions météo terrestres
- établir une méthode pour évaluer l’impact environmental et résoudre les problèmes environmentaux.
- tester la validité des estimations d’une élévation de température de 0,1℃ et d’une zone de réchauffage de 100km x 100km.
- Etablir des règles internationales parce que le contrôle artificiel des cyclones pourrait affecter des pays voisins.
- Nous proposons des nouvelles missions spatiales pour le contrôle actif des cyclones par l’utilisation de la technologie des centrales solaires spatiales.

Double utilisation du système :

- ciblage sur les cyclones, particulièrement les gros cyclones
- fourniture d’électricité en temps normal

Notre proposition entraîne une exploration de nouvelles applications innovantes de la technologie SSP.

Le site de Sciences Sainte-Rose