Une équipe de l'université Xidian à Xi'an a franchi une étape majeure dans la transmission d'énergie sans fil : elle a réussi à projeter une puissance de 1180 W sur une distance de plus de 100 mètres à l'aide d'un faisceau de micro-ondes lors des essais au sol du projet « Zhuri » (« À la poursuite du soleil »). À cette occasion, le rendement de la chaîne « courant continu à courant continu » s'est élevé à 20,8 %, tandis que le taux de collecte du faisceau a atteint 88 %, des résultats qui témoignent d'une progression technologique notable.
Ce qui distingue ces essais est le passage d'une transmission fixe vers une cible unique à un système dynamique capable d'alimenter simultanément plusieurs objets en mouvement. Cette avancée est cruciale pour les applications concrètes, car les satellites et les engins terrestres changent constamment de position. Lors d'un test distinct, un drone volant à 30 km/h à une distance de 30 mètres a reçu de manière stable 143 W, prouvant que le système maintient la précision du pointage du faisceau même lorsque la cible se déplace. L'installation comprend un miroir de 4,8 mètres sur une tour de 75 mètres, des panneaux solaires, un convertisseur de micro-ondes et une antenne redresseuse conçue par l'équipe de Duan Baoyan de l'Académie chinoise d'ingénierie.
À titre de comparaison, en 2022, lorsque le premier système mondial complet de vérification de toute la chaîne (de la concentration solaire à la récupération de l'électricité par le récepteur) a été achevé, l'efficacité n'était que de 15,05 %. En quatre ans de recherche, cette augmentation d'un tiers du rendement témoigne d'une accélération du progrès scientifique, bien que le chemin vers l'orbite reste immense.
Pour mesurer l'ampleur de la tâche, il faut rappeler que la distance jusqu'à l'orbite géostationnaire, à 36 000 kilomètres d'altitude, est des millions de fois supérieure aux 100 mètres de l'essai en laboratoire. Il sera nécessaire d'agrandir les antennes d'émission et de réception jusqu'à des dizaines ou des centaines de mètres, d'assurer un pointage précis du faisceau à travers une atmosphère turbulente sur des milliers de kilomètres, d'accroître considérablement l'efficacité globale du système et de résoudre les problèmes critiques de fiabilité et de durabilité en milieu spatial. Le coût et les délais de déploiement d'une station orbitale ne sont pas encore définis, bien que la Chine ait officiellement fixé l'année 2030 comme objectif pour les premiers tests à l'échelle du mégawatt dans l'espace.
Le principe de fonctionnement du système est simple en apparence, mais complexe à mettre en œuvre. Des miroirs concentrent la lumière solaire sur des panneaux en silicium générant du courant continu, puis des convertisseurs à l'état solide le transforment en micro-ondes centimétriques, lesquelles sont focalisées en un faisceau étroit dirigé vers un récepteur. Côté réception, une antenne redresseuse spéciale reconvertit les ondes radio en électricité. Le choix des micro-ondes ne doit rien au hasard : elles traversent l'atmosphère terrestre avec moins de pertes que le rayonnement infrarouge ou la lumière visible, un facteur crucial pour la transmission d'énergie de l'espace vers la Terre.
Le projet s'appuie sur l'architecture OMEGA, proposée par l'équipe de Duan Baoyan en 2014. Cette architecture utilise des principes sphériques de concentration de la lumière solaire et une conception modulaire, permettant aux composants d'être assemblés dans l'espace comme un jeu de construction. La version distribuée d'OMEGA, mise au point ces dernières années, résout les problèmes d'évolutivité et permet d'éviter tout point de défaillance unique dans la structure orbitale.
Cette réussite confirme un progrès réel dans la validation au sol de composants individuels, mais ne signifie pas l'imminence d'une station orbitale commerciale. Les principaux défis d'ingénierie — multiplication par cent de la taille des antennes, guidage du faisceau à travers l'atmosphère sur des distances colossales, amélioration du rendement global et garantie de la fiabilité en conditions spatiales — demeurent irrésolus. Par rapport aux essais au sol de 2022, l'amélioration des performances énergétiques est notable, mais il ne s'agit que d'une étape sur un long chemin. Le gain d'efficacité observé sur cent mètres montre que le perfectionnement des différents maillons de la chaîne avance, mais leur intégration dans un système orbital unifié exigera des percées techniques encore impossibles à prédire aujourd'hui.
