Fournir une protection dans l’espace
Le 4 octobre 1957, un grand chapitre de l'ère des voyages dans l’espace s'ouvre avec le lancement du satellite soviétique Spoutnik 1. Cependant, la mission du premier satellite artificiel de la Terre fut de courte durée. À cette époque-là, le satellite était alimenté par des batteries. Celles-ci n’ont duré que 21 jours et, au bout de 92 jours en orbite, Spoutnik 1 s’est désintégré dans l’atmosphère.
C’est alors que la course à la supériorité technique dans l’espace a commencé. Peu de temps après, les satellites furent dotés de cellules solaires en plus des batteries. L’objectif de la cellule solaire intégrée était d’alimenter les satellites en électricité pendant toute la durée de leur mission à partir de l’énergie générée par le rayonnement solaire en orbite. Cet ajout a considérablement réduit la masse de la batterie et sensiblement prolongé la durée de la mission. Sur les quelque 4 900 satellites actifs en orbite autour de la Terre à la fin de l'année 2021, presque tous dépendent de cellules solaires pour fournir une alimentation électrique fiable.
Un autre défi pour les satellites dans l’espace est l’usure. L’espace est un environnement hostile, avec des températures extrêmement basses et élevées et d’énormes variations de température. En outre, les missions sont soumises aux pressions provenant de l’atmosphère de vide et à de fortes doses de rayonnement électromagnétique et de particules chargées provenant du Soleil et d’autres étoiles extérieures à notre système solaire. Ces facteurs sont très contraignants pour les matériaux.
Afin de résister aux conditions environnementales difficiles de l’espace, les matériaux nécessitent une protection appropriée. Pour fonctionner, les cellules solaires qui équipent les satellites reposent sur la protection à long terme qu’assure le recouvrement des cellules photovoltaïques avec du verre.