La idea de generar electricidad en el espacio y enviarla a la Tierra lleva décadas apareciendo en estudios y proyectos experimentales. Allí arriba, los paneles solares pueden recibir radiación durante periodos muy prolongados y sin buena parte de las limitaciones atmosféricas que existen en la superficie.
Ahora, el Pentágono quiere probar una arquitectura que reúne varios de los elementos necesarios para convertir esa idea en algo más práctico: una nave robótica, paneles solares modulares, ensamblaje autónomo y transmisión inalámbrica de energía hacia tierra.
El proyecto recibe el nombre de ASGARD, siglas de Advanced Scalable Growth Architecture for Robotic Deployment.
El Pentágono quiere enviar energía desde el espacio
El Departamento de Defensa de Estados Unidos seleccionó a Katalyst Space para desarrollar una demostración de generación y transmisión de energía solar desde la órbita terrestre baja.
El programa está financiado mediante el Operational Energy Capability Improvement Fund, un fondo utilizado por el Pentágono para desarrollar nuevas tecnologías energéticas que puedan tener aplicaciones militares.
El interés no se limita a producir electricidad de una forma diferente. Para las fuerzas armadas, transportar combustible hasta bases remotas o posiciones avanzadas implica vehículos, infraestructura, personal y cadenas logísticas que pueden convertirse en puntos vulnerables.
Un sistema capaz de enviar energía inalámbricamente hacia un lugar determinado podría reducir parcialmente esa dependencia.
Una nave robótica construirá la estructura en órbita
La demostración utilizará NEXUS, una nave desarrollada por Katalyst Space capaz de maniobrar entre órbitas, aproximarse a otros objetos y manipular componentes mediante brazos robóticos.
NEXUS transportará módulos solares desarrollados por el Naval Research Laboratory.
Una vez en órbita, la nave utilizará sus brazos para ensamblarlos y formar una estructura mayor. Esta estrategia es especialmente importante porque una futura central solar espacial necesitaría superficies de captación y antenas demasiado grandes como para ser lanzadas completamente desplegadas dentro de un único cohete.
La solución propuesta consiste en enviar módulos compactos y construir la instalación directamente en el espacio.
De la luz solar a un haz de microondas
Los paneles transformarán primero la radiación solar en electricidad.
Después, esa energía será convertida en radiofrecuencia y emitida mediante un haz de microondas dirigido hacia la superficie terrestre.
Esta técnica se conoce como power beaming. El principio es similar al de una comunicación inalámbrica, aunque existe una diferencia fundamental: en lugar de transmitir información, el objetivo es transportar una cantidad útil de energía.
En tierra, una antena receptora convertiría nuevamente las microondas en electricidad utilizable.
La instalación podría crecer con el tiempo
Uno de los puntos centrales de ASGARD es la posibilidad de construir una infraestructura modular.
Katalyst plantea que nuevos componentes puedan enviarse posteriormente para ampliar la instalación sin necesidad de sustituir todo el sistema.
En teoría, la arquitectura podría evolucionar desde capacidades del orden de los kilovatios hasta instalaciones de megavatios. Eso permitiría construir grandes estructuras gradualmente, utilizando varias misiones de lanzamiento y ensamblaje robótico.
Por ahora, sin embargo, la empresa no ha revelado qué potencia tendrá la primera demostración ni cuándo será lanzada. Tampoco se conoce qué cohete utilizará ni dónde estará situada la estación receptora.
La tecnología ya tiene antecedentes
El proyecto no comienza completamente desde cero.
En 2020, el Naval Research Laboratory envió al espacio el módulo PRAM a bordo del avión espacial X-37B para investigar cómo convertir energía solar en radiofrecuencia.
Posteriormente, el laboratorio realizó pruebas en tierra en las que logró transmitir aproximadamente un kilovatio de potencia mediante microondas a una distancia de un kilómetro. También ha desarrollado sistemas de antenas capaces de dirigir haces de radiofrecuencia y ha experimentado con transmisión energética mediante láser.
El verdadero desafío será combinarlo todo
La diferencia de ASGARD es que pretende integrar varias tecnologías dentro de un único sistema espacial. La misión deberá comprobar si una nave robótica puede ensamblar correctamente los paneles, si estos generan energía de manera eficiente y si una parte de esa electricidad puede convertirse y transmitirse hasta la Tierra.
También servirá para evaluar si este tipo de infraestructura puede ampliarse después de ser desplegada.
Si la demostración funciona, el resultado no será todavía una central eléctrica orbital a gran escala. Pero sí podría ofrecer una primera prueba de que una infraestructura energética construida directamente en el espacio puede crecer módulo a módulo y enviar parte de su electricidad a miles de kilómetros de distancia sin utilizar cables.
