Jusqu'à la stratosphère, portés par le soleil

Il y a dix ans, l’explorateur Raphaël Domjan se lance un défi audacieux : faire voler un avion entièrement solaire jusqu’à la stratosphère, un objectif que beaucoup jugent alors impossible. En août 2025, SolarStratos atteint 9 521 mètres d’altitude, établissant un record mondial de vol solaire électrique habité… et s’ouvrant au passage les portes de la stratosphère.

SolarStratos
© SolarStratos

AL’aviation est l’un des secteurs les plus difficiles à décarboner : alors qu’un aéronef doit embarquer toute son énergie, chaque kilogramme de plus réduit son autonomie et son altitude de vol. Pour SolarStratos, qui fonctionne uniquement à l’énergie solaire et à l’électricité, tout se joue sur la légèreté et l’efficience. Les ailes doivent produire de l’électricité tout en restant légères et parfaitement lisses pour évoluer dans un air raréfié. Les batteries, elles, doivent être à la fois légères, sûres et fiables, même par un froid extrême.

SolarStratos est né d’une idée audacieuse de l’explorateur Raphaël Domjan : atteindre la haute atmosphère grâce à la seule énergie solaire. Mais pour transformer cette vision en avion, il lui fallait des technologies qui n’existaient pas encore. Le CSEM s’est alors imposé comme partenaire au long cours, apportant son expertise en solaire et en batteries pour concrétiser ce projet hors norme.

Les ailes comme source d’énergie


Dès les premières phases de conception, le CSEM s’attaque à un défi central : développer des modules solaires bien plus légers que ceux du marché, directement intégrés aux ailes et à l’empennage. Grâce à son savoir-faire en matériaux, il met aussi au point un encapsulant, c’est-à-dire une couche de protection, pour maintenir les performances des cellules solaires malgré des conditions d’ensoleillement, de froid et de vibrations extrêmes. « Nos ingénieurs ont produit et installé plus de 20 m2 de modules solaires flexibles ultralégers, avec une qualité de surface identique au reste de la structure »,explique Matthieu Despeisse, Group Leader Sustainable Energy au CSEM. Testés dans des conditions exigeantes, ces modules ont déjà alimenté plus de 100 heures de vol, dont le récent record.

Côté batteries, le CSEM contribue à définir l’approche technologique du projet. Dans le cadre d’un programme soutenu par l’Office fédéral de l’énergie (OFEN), il compare les batteries lithium-ion actuelles à des solutions plus légères, comme le lithium-soufre et le lithium-silicium, et met en évidence un potentiel de réduction de masse d’environ un tiers. Ces résultats continuent d’orienter les choix de conception et ouvrent la voie à des packs de batteries allégés pour les prochaines étapes du projet. Le CSEM a également investi dans une salle sèche de pointe, indispensable au développement sécurisé de ces technologies sensibles. « En aviation, la densité énergétique est un facteur clé : chaque gramme compte, surtout lorsque l’on vise la stratosphère. Nous veillons à ce que les batteries restent légères, performantes et sûres », explique Andreas Hutter, Group Leader Sustainable Energy au CSEM.

Un futur plus léger, plus lumineux

Véritable vitrine de la mobilité propre, SolarStratos montre au grand public, aux décideurs et à l’industrie que l’aviation solaire électrique n’est plus de la science-fiction, mais une voie crédible pour réduire les émissions. Les technologies développées avec le CSEM, notamment les modules solaires ultralégers, les matériaux de protection avancés et les concepts de batteries allégées, commencent déjà à trouver des débouchés dans d’autres domaines : toits solaires intégrés aux véhicules, plateformes d’observation en haute altitude ou conteneurs de transport autonomes en énergie. Sur plus d’une décennie, Raphaël Domjan, le CSEM et leurs partenaires ont pris des risques calculés, investi dans de nouveaux matériaux et maintenu leur cap. Le vol record de 2025 en constitue l’aboutissement et marque l’émergence de solutions solaires et de stockage capables d’ouvrir à l’aviation des horizons plus propres et plus élevés.

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