La carrera por la energía solar basada en el espacio

Space Solar está trabajando en el diseño de un satélite llamado CASSIOPeiA, que Physics World describe como “similar a una escalera de caracol, con los paneles fotovoltaicos como los 'peldaños' y los transmisores de microondas (dipolos con forma de varilla) como los 'elevadores'”. Tiene forma helicoidal y no tiene partes móviles.

"Nuestro sistema está compuesto por cientos de miles de módulos de energía del mismo tamaño que un plato de comida. Cada módulo tiene la energía fotovoltaica que convierte la energía del sol en electricidad de corriente continua", dijo Sam Adlen, director ejecutivo de Space Solar.

“Esa corriente continua luego impulsa los componentes electrónicos para transmitir la energía… hacia la Tierra desde antenas dipolares. Esa energía en el espacio se convierte en [microwaves] y se transmite en un haz coherente a la Tierra, donde es recibido por una antena rectificadora, reconvertido en electricidad y enviado a la red”.

Adlen dijo que las tecnologías robóticas para aplicaciones espaciales, como el ensamblaje en órbita, están avanzando rápidamente.

Ceriotti escribió que SPS-ALPHA, otro diseño, tiene una gran estructura de colectores solares que incluye muchos helióstatos, que son pequeños reflectores modulares que se pueden mover individualmente. Estos concentran la luz solar en módulos generadores de energía separados, después de lo cual se transmite de vuelta a la Tierra por medio de otro módulo.

Seguridad basada en el espacio

Estos planes implican grandes flujos de radiación de microondas o radio, pero la energía solar espacial es relativamente segura. En el caso de la radiación de microondas de una instalación de energía solar espacial, “el único efecto conocido de esas frecuencias en los seres humanos o en los seres vivos es el calentamiento de los tejidos”, dijo Vijendran. “Si uno se parara en un haz de ese nivel de potencia, sería como estar de pie bajo el sol del atardecer”. Aun así, Caplin dijo que se necesita más investigación para estudiar los efectos de estas microondas en los seres humanos, los animales, las plantas, los satélites, la infraestructura y la ionosfera.

Sin embargo, lograr que el público entienda esto puede seguir siendo un desafío. “Todavía hay un problema de percepción pública que resolver y será necesario un fuerte compromiso para llevar esto al mercado con éxito”, dijo Adlen.

Los ataques militares que utilicen energía solar espacial también podrían generar inquietud. Pero incluso si una central solar espacial fuera secuestrada por razones militares, el hardware limitaría el haz a una intensidad segura, de modo que no pudiera utilizarse para dañar a las personas o los ecosistemas de la Tierra, dijo Ceriotti.

Además de los problemas medioambientales, hay otras preocupaciones que habrá que resolver antes de su despliegue. La interferencia con las señales de comunicación es otro riesgo potencial, aunque Gibney escribió que la frecuencia del haz no interrumpiría la comunicación entre aeronaves. Es importante tener en cuenta otros riesgos físicos.

Según Vijendran, los desechos en órbita, como meteoritos o basura espacial, podrían impactar la estación y dañarla. Si los impactos en la central solar generan desechos, eso también podría causar problemas. Además, el propio hardware tendrá que ser desorbitado cuando llegue al final de su vida útil. “La ESA tiene una Iniciativa de Espacio Limpio. Cualquier cosa que enviemos al espacio, tenemos que pensar en todo el ciclo de vida, desde la cuna hasta la tumba”, dijo Caplin.

Por último, el proyecto seguiría teniendo un impacto medioambiental. Poner en órbita el hardware de la central solar, construirlo y controlarlo generaría contaminación y consumiría una cantidad sustancial de combustible, escribió Ceriotti. Podrían necesitarse cientos de lanzamientos.

Economía del lanzamiento

Además de su impacto ambiental, esos lanzamientos costarán dinero. Hasta ahora, el costo ha sido el principal obstáculo para construir una central solar espacial, dijo Caplin. “Como ese panorama está cambiando y, en general, se está volviendo más barato enviar cosas al espacio, podemos volver a ponerlo sobre la mesa. El dinero manda. Contamos con el asesoramiento de dos estudios independientes sobre análisis de costo-beneficio, y ambos determinaron que esto podría ser viable”.

El costo de la energía solar basada en el espacio incluiría costos de fabricación, costos de mantenimiento y costos de lanzamiento, dijo Ceriotti.