Nvidia, Google, SpaceX, les entreprises chinoises, et même les Européens… Tout le monde veut son data center dans l’espace. Ces centres de traitement de données deviennent de plus en plus capitaux dans nos sociétés, avec une demande toujours croissante, en raison de la numérisation continue de la société et du boom de l’intelligence artificielle.
Mais ce sont par ailleurs des installations ayant des besoins considérables en énergie. L’idée, en les positionnant dans l’espace, est de profiter au maximum de l’énergie solaire, en réduisant ou supprimant les contraintes terrestres : pas de nuages, fonctionnement quasi sans interruption et une efficacité bien plus importante.
La convection sur Terre, mais pas dans l’espace
Seulement voilà, il y a un problème : la chaleur générée par ces installations quand elles sont en marche. Sur Terre, quand un objet est chaud, il finit par se refroidir au contact de l’air par un phénomène appelé convection : c’est le transfert d’énergie entre un objet et son environnement. Sauf que dans le vide spatial, il n’y a ni liquide ni gaz (en quantité suffisante) pour, in fine, évacuer cette chaleur.
Et même si l’espace est froid, les engin en orbite reçoivent de plein fouet le rayonnement du Soleil, faute de protection atmosphérique. On estime qu’une face de satellite exposée au Soleil peut monter jusqu’à 150 degrés, tandis qu’à l’abri elle peut descendre à -120 degrés.
La solution ? Le rayonnement infrarouge
Seulement, un data center dont le rôle sera de recevoir et d’envoyer en permanence de grandes quantités de données, et de faire également des calculs informatiques en permanence, est susceptible de chauffer beaucoup plus.
Chez Nvidia, on assure que le vide spatial peut servir de « puits de chaleur infini », même sans convection. Tout se ferait par rayonnement infrarouge, autrement dit, par de la radiation. Ici, les ondes électromagnétiques s’échapperaient sans avoir besoin d’un moyen de transfert de chaleur pour évacuer les degrés en trop.
L’entreprise travaille sur le développement d’un radiateur d’un mètre sur un mètre pour évacuer la chaleur excessive, tout en maintenant une position adéquate au Soleil : récupérer tout à la fois l’énergie solaire via les panneaux tout en protégeant le cœur de l’installation.
Des radiateurs sur l’ISS pour évacuer la chaleur
En réalité, ce type de solution existe déjà. Le cas le plus emblématique est la Station spatiale internationale (ISS), qui dispose de structures pour dissiper la chaleur par rayonnement — en l’espèce, des radiateurs placés sur la poutre.
Il s’agit de radiateurs en aluminium de 6m² liés à un échangeur thermique. La chaleur est transportée, dans un premier temps, par l’eau, puis c’est de l’ammoniac qui prend le relais. Toxique pour les humains, l’ammoniac a l’avantage de geler à une température bien plus basse que l’eau, 77 degrés, ce qui permet de fonctionner même dans l’espace.
Toutes les sociétés intéressées par cette perspective jugent cette approche infiniment supérieure aux autres options de refroidissement sur Terre. Entre les techniques de dissipation par radiation et les matériaux capables d’isoler le satellite face à l’hostilité du vide spatial, les moyens de rendre viable cette technologie ne manquent pas. Mais tout cela va nécessiter d’importantes recherches et contraintes qui nous rappellent que cette technologie n’est peut-être pas aussi proche qu’elle n’y paraît.
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