Cómo Los Satélites Podrían Impulsar El Futuro

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La energía recolectada en el espacio sería transmitida a la tierra.

Nota del editor: Cada miércoles, WordsSideKick.com examina la viabilidad de las tecnologías energéticas emergentes: el poder del futuro.

La colocación de paneles solares en el espacio por encima tanto de la noche como de las nubes se consideró por primera vez hace 40 años. Pero el costo estimado fue, en una palabra, astronómico.

La idea, sin embargo, ha visto un resurgimiento, gracias al aumento de los precios del petróleo y los avances en la tecnología solar. Un informe del Departamento de Defensa de los Estados Unidos encontró que la energía solar basada en el espacio es técnicamente viable y económicamente viable.

Para ayudar a demostrar el punto, la Academia de la Fuerza Aérea anunció recientemente los planes para un pequeño satélite de demostración que arrojaría a una potencia escasa, pero significativa, de 0,1 vatios de energía solar.

"Nuestra visión es construir el primer sistema de energía solar con base en el espacio del mundo para encender una única bombilla en la Tierra y así iluminar el camino que deben seguir las empresas", dijo el Coronel Michael "Coyote" Smith de la Fuerza Aérea.

El tipo de haz de transmisión aún no está decidido, pero el proyecto puede beneficiarse de una investigación separada en Japón que ha estado estudiando las dos tecnologías más probables: las microondas y los láseres.

A la luz del espacio.

El sol emite más de 10 billones de veces la energía que consume actualmente el mundo entero.

"Solo tendríamos que aprovechar una pequeña fracción de eso para obtener toda nuestra energía ahora y en los próximos años", dijo Mark Hopkins, vicepresidente de la National Space Society, que recientemente formó una alianza con otras organizaciones sin fines de lucro. Promover la energía solar basada en el espacio.

La ventaja de ir al espacio es que la luz del sol es constante allí arriba y de tres a 13 veces más fuerte que el promedio aquí en la Tierra, dijo Smith.

La primera sugerencia de un satélite de energía solar fue en 1968, pero las primeras estimaciones estimaban que el precio rondaba los 1 billón de dólares, en gran parte porque los astronautas tendrían que construir las instalaciones en ese entonces.

Ahora los robots pueden hacer el trabajo, instalando células solares de eficiencia mejorada de manera modular, por 100 veces más baratas que antes.

"Si decides ir ahora con la tecnología de hoy, estás hablando del mismo costo que la energía solar terrestre", dijo Hopkins, que ronda los 30 centavos por kilovatio-hora.

Según Hopkins, todavía es demasiado alto, pero cree que los costos seguirán bajando, especialmente si comienzan a llegar los dólares para el desarrollo. El informe patrocinado por el Pentágono ofreció una hoja de ruta sobre cómo construir un satélite de prueba de 10 megavatios en los próximos 10 años por $ 10 mil millones.

Pero es difícil decir de dónde vendrá ese dinero. Según Hopkins, la NASA ve esto como una aplicación de energía y el Departamento de Energía ve esto como una empresa espacial.

"Hay problemas burocráticos para encontrar un hogar para este proyecto", dijo.

Japón planea con anticipación

La agencia espacial japonesa, JAXA, ha brindado un apoyo constante durante la última década para su Sistema de Energía Solar Espacial (SSPS). El objetivo es lanzar un satélite geoestacionario para 2030 que podría abastecer a 500,000 hogares en la Tierra con un gigavatio de potencia.

Actualmente, los investigadores de JAXA están considerando las microondas y los láseres como posibles opciones para transmitir la energía hacia abajo.

"La tecnología para la transmisión de microondas es más avanzada, ya que se basa en satélites de comunicación actuales", dijo Susumu Sasaki, gerente del Grupo de Investigación de Misiones Avanzadas de JAXA.

Pero para transmitir grandes cantidades de energía en un haz enfocado, la antena transmisora ​​en el espacio debe tener aproximadamente 2 kilómetros (1.2 millas) de ancho. Una antena receptora de tamaño similar o mayor debe construirse en la Tierra.

La alternativa sería un láser. Los científicos japoneses han estado trabajando en placas de aleación de metal que pueden absorber la luz solar y convertirla directamente en un rayo láser infrarrojo.

La ventaja es que los dispositivos de transmisión y recepción pueden ser aproximadamente 10 veces más pequeños que para las microondas, dijo Sasaki. Los láseres también no corren el riesgo de interferir con las redes de comunicación que utilizan microondas.

Sin embargo, los láseres no pueden atravesar las nubes como lo hacen las microondas, por lo que se pierde aproximadamente la mitad de la energía del haz si se usan los láseres.

Otro problema es que un satélite que emite rayos láser suena como un arma, aunque Hopkins cree que habría formas de garantizar que nunca se use de esa manera.

En contraste, la transmisión de microondas es demasiado baja de intensidad para ser considerada peligrosa. Una persona podría caminar con seguridad a través de donde el rayo apuntado golpea la Tierra, según Hopkins.

"Lo sentirías como algo de calor extra, como en un día soleado", dijo.

Mas vale tarde que nunca

Smith dijo que tanto los microondas como los láseres estaban siendo considerados para el proyecto de la Fuerza Aérea, que se anunció a principios de este mes en la Conferencia Internacional de Desarrollo Espacial.

"Aunque nuestra arquitectura está lejos de decidirse, hemos adoptado el mantra, mantenerlo barato y simple y entregarlo pronto", dijo.

Planean permanecer por debajo de $ 10 millones con un satélite de 400 libras (181 kilogramos) en órbita terrestre baja. Puede ser capaz de llevar a cuestas en otra misión y usar conjuntos solares inflables. Smith espera que se lance en 2010.

"Queremos poner esto en marcha", dijo.


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