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Retombées : quand les technologies spatiales descendent sur Terre

Water treatment facility at the University of Kenitra campus, Morocco (c) Firmus

Usine de traitement des eaux au Maroc, utilisant la technologie développée par l’Agence spatiale européenne

Les satellites et les autres technologies spatiales, en plus de tout ce qu'ils peuvent nous apporter dans l'espace, ont des applications encore plus vastes ici sur Terre. Et pour mettre cette science de génie à notre portée, les brevets jouent souvent un rôle essentiel.

L'exploration spatiale et les satellites sont des entreprises de haute technologie : une science de génie ! Tout au long de leur histoire, elles ont généré des retombées améliorant considérablement la vie sur Terre : de la médecine à l'informatique et l'électronique miniaturisée en passant par les panneaux solaires et les techniques de recyclage.

Les matériaux et les équipements doivent être résistants à l'environnement difficile et hostile que représente l'espace, avec notamment des températures et pressions extrêmes. Ils doivent aussi supporter des conditions où les réparations et remplacements sont quasiment impossibles parce que la charge utile représente une part majeure des coûts de lancement. D'où les performances de pointe des équipements en termes de résistance, de durabilité, de poids, d'efficacité, de fiabilité, de miniaturisation et de résistance aux rayonnements, caractéristiques qui se prêtent facilement à de nouvelles applications sur Terre.

Retombées et jeunes entreprises

Scanner (JPG)Même si l'invention de technologies comme le Teflon et le Velcro par le programme spatial Apollo de la NASA dans les années 1960 est un mythe, il est réel que c'est ce programme qui a développé et popularisé leur utilisation. Les programmes spatiaux financés par des fonds publics ont une activité de recherche fondamentale et développent de nouvelles technologies pour lesquelles ils déposent eux-mêmes des brevets, mais leur réutilisation dans de nouvelles applications ou de nouveaux processus peut également être brevetée.

La base de données gratuite de brevets de l'OEB, Espacenet, contient près de 1900 demandes de brevet européen dans la catégorie des équipements et véhicules spatiaux. Sans compter tous les brevets de produits et méthodes reposant sur ces technologies et utilisés dans d'autres domaines sur Terre. Par exemple, sur près de 1000 brevets délivrés à l'Agence spatiale européenne depuis de nombreuses années, à peine 10% concernent des équipements et véhicules spatiaux.

Les retombées spatiales réelles sont notamment la topographie assistée par ordinateur et l'imagerie par résonance magnétique (IRM), développées initialement pour examiner la surface de la Lune et utilisées désormais dans les scanners de nombreux hôpitaux. Les travaux de la NASA ont également contribué à des progrès médicaux comme les tests sanguins rapides, les pompes cardiaques artificielles et les prothèses de membres.

Les textiles développés pour les astronautes se retrouvent dans les chaussures de course, dans les couvertures de survie dites « spatiales » pour des personnes exposées à des accidents ou catastrophes et dans les combinaisons ignifugées des pilotes de courses automobiles et des employés des centrales nucléaires. Les aliments lyophilisés et les aliments enrichis pour bébés ont pour origine les programmes spatiaux tout comme les lentilles anti-rayures. Les activités de R&D de la NASA ont également donné naissance à des panneaux solaires plus efficaces.

Le ministre marocain de l’enseignement supérieur et de la recherche, Lahcen Daoudi, lors de l’inauguration d’une usine de traitement des eaux équipée d’une technologie spatiale durable, à l’Université de Kenitra au Maroc, le 17 avril 2014. (c) Firmus

Parmi les inventions de l'Agence spatiale européenne (ESA), les membranes organiques développées pour recycler l'eau dans l'espace sont utilisées pour purifier l'eau d'une école au Maroc et le logiciel utilisé pour nettoyer les photos satellites sert désormais à détecter les anomalies dans les éoliennes. D'autres retombées spatiales ont permis de développer des robots et des exosquelettes télécommandés, qui promettent de révolutionner les services d'urgence et de secours.

Pour témoigner du potentiel des retombées spatiales, la NASA comme l'ESA disposent de programmes de transfert de technologie dont le but est d'encourager le secteur privé à intégrer les technologies spatiales. Depuis 2012, la NASA a favorisé l'utilisation au sol de près de 1800 technologies spatiales.

Breveter, c’est protéger

Ces technologies non seulement améliorent notre qualité de vie grâce à des produits et matériaux plus performants ou moins chers, mais elles génèrent aussi des économies considérables en augmentant les rendements et la productivité. En 2007, l’ESA a estimé que le transfert de technologies spatiales avait créé 1500 emplois et entraîné des recettes annuelles dépassant 80 millions d’euros, soit entre 15 et 20 fois les dépenses engagées par les États membres pour le programme spatial.

Space labD'après l'OCDE, plusieurs États membres de l'ESA ont mesuré l'effet multiplicateur de leur investissement dans le programme spatial : les 25 entreprises danoises actives dans le secteur spatial ont enregistré un chiffre d'affaires supplémentaire de 3,7 millions d'euros en moyenne pour 1 million d'euros investis dans les programmes de l'ESA. Pour les entreprises norvégiennes du secteur spatial, le rapport est de 4,7 millions enregistrés pour 1 million investi. Le Royaume-Uni estime l'effet multiplicateur à 1,91 pour l'économie et 3,34 pour l'emploi : l'industrie spatiale représentait environ 4,8 milliards d'euros du PIB en 2009 avec 83 000 emplois.

Pour traduire la technologie spatiale en activité économique viable, les entreprises ont souvent recours aux brevets. Que ce soit pour protéger leurs idées par rapport à leurs concurrents ou pour attirer des investisseurs avec leurs atouts technologiques, leur activité en termes de retombées spatiales s'appuie souvent sur les brevets.

D'après l'OCDE, le nombre de brevets spatiaux déposés selon le Traité international de coopération en matière de brevets (PCT) a presque quadruplé entre 1996 et 2011. L'ESA déclare déposer jusqu'à 20 brevets par an, son portefeuille s'élevant ainsi au total à 450 brevets en vigueur et demandes en attente. Le Programme de transfert de technologie de l'Agence octroie des licences de ces droits de propriété intellectuelle à des entreprises privées, lesquelles peuvent à leur tour faire breveter leurs propres innovations, développées par la suite.

Par exemple, la jeune entreprise néerlandaise Giaura a déposé un brevet sur un procédé utilisant un matériau absorbant développé à l'origine pour recycler le dioxyde de carbone (CO2) venant de la cabine d'un véhicule spatial. Max Beaumont, PDG de Giaura, explique que le matériau capte le CO2 venant directement de l'atmosphère comme une éponge absorbe de l'eau. Ensuite, il le rejette comme une source propre de CO2, neutre en carbone, utilisée pour la culture de légumes sous serres ou pour introduire des bulles dans des boissons gazeuses - ceci sans émissions supplémentaires dans l'atmosphère.

Avenir : l’espace, secteur de croissance

Selon l'étude de l'OCDE sur les brevets spatiaux déposés entre 2000 et 2008, les États-Unis et l'Europe arrivent en tête, suivis de la Corée et du Japon. Toujours selon cette étude, l'industrie spatiale est particulièrement importante en Russie, en France, en Israël et aux États-Unis, où les brevets spatiaux sont relativement nombreux par rapport à ceux des autres secteurs.

Les demandes de brevet dans des domaines liés à l'espace continuent d'augmenter. La NASA et l'ESA travaillent sur leur nouvelle génération de fusées et de lanceurs et des entreprises du secteur privé comme SpaceX et Virgin Galactic arrivent sur la scène spatiale, ce qui promet de nouvelles retombées pour la Terre.

La plupart d'entre nous n'iront probablement jamais dans l'espace, mais il ne fait aucun doute que nous utiliserons de plus en plus de produits et de technologies conçus pour l'espace.

Screenshot from video on GIAURA – A surprising earthly application for space station technologyMax Beaumont, PDG de Giaura, explique comment il envisage d’utiliser un matériau absorbant, conçu pour la station spatiale, pour capter le CO2 venant directement de l’atmosphère. Ce matériau le rejette comme une source propre de CO2, neutre en carbone, utilisée pour la culture de légumes sous serres ou pour introduire des bulles dans des boissons gazeuses – ceci sans émissions supplémentaires dans l’atmosphère.

Pour en savoir plus :

ESA Patent Portfolio

ESA patent portfolio pie chart (GIF)

Source: European Space Agency


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