Un prototipo de energía solar espacial ha demostrado su capacidad para transmitir energía de forma inalámbrica en el espacio y enviar energía detectable a la Tierra por primera vez. El prototipo es parte del proyecto Space Solar Power Project (SSPP) de Caltech.
El pasado 3 de marzo, el experimento MAPLE (una de las tres tecnologías clave del prototipo llamado Space Solar Power Demonstrator-1) logró la transferencia de energía inalámbrica en el espacio.
No se puede negar que la implementación a gran escala de la energía solar espacial aún puede estar lejos en el futuro y requeriría una colaboración internacional, así como avances significativos en la tecnología y la infraestructura espacial.
Sin embargo, el proyecto SSPD ha sentado las bases para la investigación y el desarrollo de esta tecnología innovadora, lo que podría tener un impacto transformador en la forma en que generamos y utilizamos la energía en el futuro.
La investigación relativa a la importación de energía solar generada en el espacio no es algo nuevo y científicos como los de la USAF llevan ya tiempo trabajando en prototipos de laboratorio que sean capaces de lograrlo.
Pero un equipo de investigación del prestigioso Instituto Tecnológico de California (Caltech) ha logrado hacerlo realidad por primera vez tras lanzar en enero un prototipo al espacio.
Qué es MAPLE y cómo funciona
MAPLE, abreviatura de Microwave Array for Power-transfer Low-orbit Experiment (matriz de microondas para experimento de transferencia de energía en órbita baja) y uno de los tres experimentos clave dentro de SSPD-1, consiste en una matriz de transmisores de potencia de microondas livianos y flexibles impulsados por chips electrónicos personalizados que se construyeron utilizando tecnologías de silicio de bajo coste.
MAPLE cuenta con dos conjuntos de receptores separados para recibir la energía y convertirla en electricidad de corriente continua (CC). El experimento probó la transmisión de energía inalámbrica en el espacio encendiendo LEDs individualmente y cambiando de uno a otro.
El proyecto SSPP comenzó en 2011 gracias a una donación del filántropo Donald Bren y el apoyo de la Northrop Grumman Corporation. El prototipo SSPD-1 fue lanzado al espacio en enero y ha demostrado su capacidad de funcionar en el espacio y transmitir energía de forma inalámbrica a la Tierra.
Utilizando interferencia constructiva y destructiva entre los transmisores individuales, la matriz puede cambiar el enfoque y la dirección de la energía emitida sin partes móviles. La energía se enfoca selectivamente en la ubicación deseada mediante la adición coherente de ondas electromagnéticas.
Por qué importar energía solar desde el espacio
El proyecto tiene como objetivo desplegar una constelación de naves espaciales modulares que recolectarán luz solar, la convertirán en electricidad y la transmitirán de forma inalámbrica a largas distancias a ubicaciones que actualmente carecen de acceso fiable a la energía.
La energía solar espacial ofrece la ventaja de aprovechar un suministro casi ilimitado de energía solar en el espacio exterior, donde la energía está constantemente disponible sin verse afectada por los ciclos del día y la noche, las estaciones o la cobertura de nubes.
Se estima que la energía solar espacial puede producir hasta ocho veces más energía que los paneles solares en la superficie terrestre.
DOLCE y ALBA
El equipo de Caltech está evaluando el rendimiento de los elementos individuales del sistema y resolviendo irregularidades para mejorar el diseño del sistema. El proyecto SSPP también incluye otros dos experimentos: DOLCE (Experimento compuesto ultraligero desplegable en órbita) y ALBA (Arreglo de células fotovoltaicas para pruebas espaciales).
DOLCE es una estructura desplegable ultraligera de 1,8×1,8 metros diseñada para demostrar la arquitectura, el esquema de empaquetado y los mecanismos de despliegue de la nave espacial modular.
Imagen: Ali Hajimiri
Su objetivo es desarrollar tecnologías que permitan el despliegue eficiente de paneles solares en el espacio y garantizar que puedan soportar las duras condiciones ambientales. Aunque los resultados de las pruebas de DOLCE aún no se han dado a conocer, se espera que proporcionen información valiosa sobre la viabilidad de la arquitectura modular propuesta por el SSPP.
Por otro lado, ALBA es una colección de 32 tipos diferentes de células fotovoltaicas que se están sometiendo a pruebas espaciales para evaluar su rendimiento en el entorno hostil del espacio.
Este experimento tiene como objetivo determinar qué tipos de células son más efectivos para la generación de energía solar en el espacio y ayudará en el desarrollo de tecnologías más eficientes y duraderas para el SSPP.
Imagen: SSPP
A medida que el proyecto avance, se espera que se realicen más pruebas y experimentos para perfeccionar las tecnologías y superar los desafíos técnicos y logísticos asociados con la generación y transmisión de energía desde el espacio.
Uno de los desafíos clave es encontrar la manera más eficiente de convertir la energía solar en electricidad y transmitirla de manera inalámbrica a la Tierra sin pérdidas significativas.
Además, se deben abordar cuestiones relacionadas con la seguridad, el impacto ambiental y los costes asociados con la implementación de una infraestructura de energía solar espacial a gran escala.
Aunque el potencial de la energía solar espacial es prometedor, es importante evaluar cuidadosamente todos los aspectos antes de su implementación a gran escala.
Fuente: Caltech
