Llegar a la Luna ya es complicado. Conseguir que una máquina siga funcionando allí cuando desaparece el Sol puede ser todavía peor.
Una noche lunar dura aproximadamente dos semanas terrestres, y durante ese periodo una sonda alimentada exclusivamente mediante paneles solares deja de generar electricidad. El problema se vuelve aún más extremo en las regiones permanentemente sombreadas de los polos, donde el Sol directamente no llega y donde se encuentran algunos de los lugares más interesantes para buscar hielo.
NASA lleva años desarrollando baterías, sistemas de almacenamiento y alternativas nucleares para resolverlo, pero otra opción está ganando terreno: no obligar a cada vehículo a producir toda su energía, sino enviársela desde otro lugar. Y hacerlo sin cables.
Torres solares de hasta 20 metros para perseguir el Sol en el polo sur
Una de las piezas del plan es VSAT, Vertical Solar Array Technology. Cerca del polo sur lunar el Sol permanece muy bajo sobre el horizonte, por lo que elevar los paneles permite evitar sombras provocadas por pequeñas irregularidades del terreno y aumentar muchísimo el tiempo durante el que reciben luz.
NASA ha estudiado estructuras desplegables con mástiles de hasta 20 metros y sistemas del orden de 10 kW. El concepto no consiste simplemente en construir paneles más grandes: la altura es parte esencial del diseño para conseguir iluminación casi continua en determinadas localizaciones polares.
El siguiente problema es evidente. Tener electricidad en una cresta iluminada sirve de poco si el rover está kilómetros más allá o trabaja dentro de un cráter donde nunca sale el Sol.
Ahí aparecen los láseres. Un estudio de ingeniería del Glenn Research Center analizó un sistema capaz de instalar un láser sobre una de estas estaciones solares y dirigir la energía a otro punto de la superficie. En uno de sus escenarios, 1.595 vatios de potencia óptica enviados por el haz terminaban proporcionando unos 542 vatios en un receptor fotovoltaico de 1,5 metros: 300 W podían utilizarse directamente y otros 242 W almacenarse en baterías.
Es, básicamente, un cargador inalámbrico lunar a varios kilómetros de distancia.
La idea más radical es poner las centrales eléctricas directamente en órbita
La NASA ha estudiado además eliminar incluso la necesidad de que la fuente de energía esté sobre el suelo.
En el concepto orbital, satélites equipados con grandes paneles solares generarían electricidad mientras orbitan la Luna y después la convertirían en un haz láser dirigido hacia receptores instalados en landers, rovers o estaciones científicas. El proyecto OPAL de NASA Langley investiga precisamente una arquitectura orbital capaz de variar la potencia y enfocar el haz dependiendo de las necesidades de cada vehículo.
Una propuesta del Glenn Research Center fue todavía más concreta: para proporcionar energía a vehículos situados prácticamente en cualquier zona de la Luna, el análisis concluyó que bastarían tres estaciones orbitales o “beamcraft”, cada una equipada con un láser de 3 kW. Si las misiones se concentraran únicamente en regiones polares o ecuatoriales, el número necesario podría incluso reducirse.
La energía no tendría que servir necesariamente para mantener un rover completamente operativo. Durante la noche lunar, una cantidad relativamente pequeña puede marcar la diferencia si basta para mantener calientes los componentes, alimentar electrónica crítica y conservar las baterías hasta que vuelva el Sol. NASA identifica precisamente la supervivencia durante las 354 horas de noche lunar como una de las aplicaciones principales de esta tecnología.
Una Luna donde las sondas ya no tengan que cargar con su propia central eléctrica
La ventaja va más allá de sobrevivir al frío. Una infraestructura energética externa permitiría que futuros rovers y landers llevasen menos paneles, menos baterías y potencialmente menos masa dedicada a generación eléctrica, aumentando el margen para instrumentos científicos o movilidad. Esa es una de las posibilidades que NASA está evaluando con OPAL.
Además, el mismo haz óptico puede plantearse para comunicaciones, una tecnología que NASA ya utiliza y desarrolla para transmitir información mediante luz láser a grandes distancias. Todavía estamos hablando de conceptos y estudios de ingeniería, no de tres centrales láser esperando un lanzamiento. Pero la dirección resulta bastante clara: cuanto más tiempo quiera permanecer la humanidad en la Luna, menos práctico será que cada máquina tenga que sobrevivir completamente sola.
La solución podría terminar pareciéndose mucho a lo que ocurrió en la Tierra con la electricidad: dejar de llevar nuestra propia fuente de energía a todas partes y construir una red. Solo que, en la Luna, los cables podrían ser haces de luz cruzando cientos de kilómetros sobre la superficie.
