Zephyr S, le drone 100% solaire d’Airbus pourrait-il bientôt remplacer des satellites ?

« Pseudolite » est la contraction des termes « pseudo » et « satellite ». Et il faut bien admettre que le drone solaire baptisé Zephyr S et développé par Airbus porte bien cette appellation. L’année dernière il a battu un record d’altitude en volant dans la haute stratosphère à plus de 23.000 mètres du sol. Une hauteur qui lui permet d’accomplir certaines missions dévolues d’habitude aux satellites. En ce mois de juillet 2022 l’engin vient de battre un nouveau record d’endurance en volant en continu pendant plus de 26 jours … et ce n’est pas fini.

Doté d’ailes d’une envergure de 28 mètres, couvertes de modules photovoltaïques, Zephyr S dispose aussi de 24 kg de batteries qui stockent l’électricité pendant la journée pour la restituer tout au long de la nuit, lui permettant ainsi de voler en continu en étant alimenté en énergie par les seuls rayons du soleil. Pesant 75 kg au total et piloté du sol comme un drone, il peut transporter une charge utile de 5 kg.

Le premier Zephyr a été conçu en 2003 par l’entreprise QinetiQ pour le compte du ministère britannique de la défense. Vendu en 2013 à EADS Astrium, devenu entretemps Airbus Defence and Space, une filiale du groupe Airbus, le concept intéresse beaucoup les militaires car cet engin sans pilote, peut réaliser des missions d’observation de longue durée à partir de la stratosphère[1], en volant loin au-dessus des nuages, mais aussi des routes de l’aviation civile. Il s’agit en réalité de ce que les spécialistes appellent un HAPS ( High Altitude Pseudo-Satellite).

Agréé pour traverser l’espace aérien

Selon la charge utile qu’il emporte, l’appareil peut être dédié à de nombreuses applications. Selon Airbus, il peut par exemple desservir en téléphonie mobile de vastes zones géographiques, en remplaçant plus de 250 antennes-relais. Il est aussi capable d’accomplir des missions de surveillance de l’environnement et des frontières. Avec ses grands capteurs électro-optiques et infrarouges, Zéphyr peut transmettre des photos et des vidéos de haute qualité de la planète. Il peut aussi remplacer des liaisons satellite défaillantes pour maintenir opérationnels des réseaux de communication et de surveillance.

Agréé par l’Agence fédérale de l’aviation américaine (FAA), Zéphyr peut voler dans l’espace aérien. Cette validation est importante, car ce drone doit pouvoir traverser en mode autonome, les routes de l’aviation commerciale avant d’arriver dans la stratosphère.

Records d’altitude et d’endurance

Lors des vols d’essai effectués fin de l’année dernière en vue d’obtenir son agrément, le Zephyr S a réalisé un exploit : en volant à l’altitude record de 23.915 mètres, il a été le premier drone à atteindre la haute stratosphère.

Le 13 juillet dernier l’appareil a battu un autre record, d’endurance cette fois : celui qu’il détenait déjà depuis 2018 en volant en continu pendant plus de 26 jours sans revenir au sol. En décollant d’une piste d’essai située en Arizona (Etats-Unis), il a survolé le Mexique pour arriver jusqu’au Belize – un pays d’Amérique centrale – avant de faire demi-tour et de revenir vers sa base.

Bien qu’Airbus ait refusé de commenter l’événement, un porte-parole de l’US Army a déclaré à la BBC que l’objectif de ce vol d’essai était de tester la capacité de stockage d’électricité des batteries ainsi que leur longévité, l’efficacité des modules solaires et l’aptitude du Zéphyr S a se maintenir en station au-dessus d’un point de la planète.

Selon Tom Robinson, le rédacteur en chef d’Aircraft magazine, cette prouesse constitue une étape importante dans le programme de développement du HAPS car elle démontre sa capacité à naviguer au-delà de la limite de réception des signaux de commande envoyés par ses opérateurs.

Mieux qu’un satellite

Zéphyr peut fournir des images et des informations, tout comme les satellites. Mais son avantage c’est qu’à l’inverse de ceux-ci, il ne doit pas orbiter autour de la Terre. « Ce qui signifie qu’il peut rester dans une position et fournir des mises à jour constantes », déclare Tom Robinson.

Par rapport aux satellites qui ne peuvent généralement pas revenir au sol après avoir été lancés, il présente un autre atout important : « Ce drone vous revient », précise M. Robinson. « Vous pouvez améliorer ou moderniser ses capteurs, remplacer la charge utile, ou embarquer une nouvelle technologie », précise-t-il.

Mais au regard de la débauche d’énergie fossile que nécessite le lancement d’un satellite, le Zephyr S n’utilise que de l’énergie renouvelable pour décoller et voler. C’est à nos yeux, un avantage déterminant dans le contexte de la lutte contre le changement climatique.

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[1] La stratosphère est la seconde couche de l’atmosphère terrestre, située entre six et seize kilomètres d’altitude pour sa limite inférieure et cinquante kilomètres d’altitude pour sa limite supérieure.