Energía solar basada en el espacio


La energía solar basada en el espacio ( SBSP , SSP ) es el concepto de recolectar energía solar en el espacio exterior mediante satélites de energía solar ( SPS ) y distribuirla a la Tierra . Entre sus ventajas se encuentran una mayor captación de energía debido a la falta de reflexión y absorción por parte de la atmósfera , la posibilidad de muy poca noche, y una mejor capacidad para orientarse de cara al sol. Los sistemas de energía solar basados ​​en el espacio convierten la luz solar en alguna otra forma de energía (como microondas ) que puede transmitirse a través de la atmósfera a los receptores en la superficie de la Tierra.

Se han investigado varias propuestas de SBSP desde principios de la década de 1970, [1] [2] pero ninguna es económicamente viable con los costos actuales de lanzamiento espacial. Algunos tecnólogos especulan que esto puede cambiar en un futuro distante con la fabricación espacial a partir de asteroides o material lunar, o con nuevas y radicales tecnologías de lanzamiento espacial que no sean cohetes .

Además del costo, SBSP también presenta varios obstáculos tecnológicos, incluido el problema de la transmisión de energía desde la órbita. Dado que los cables que se extienden desde la superficie de la Tierra hasta un satélite en órbita no son factibles con la tecnología actual, los diseños de SBSP generalmente incluyen la transmisión de energía inalámbrica con sus ineficiencias de conversión concomitantes, así como preocupaciones sobre el uso de la tierra para que las estaciones de antena reciban la energía en la superficie de la Tierra. El satélite colector convertiría la energía solar en energía eléctrica, activando un transmisor de microondas o un emisor láser , y transmitiría esta energía a un colector (o rectenna de microondas).) en la superficie de la Tierra. Contrariamente a las apariencias en la ficción, la mayoría de los diseños proponen densidades de energía del haz que no son dañinas si los seres humanos estuvieran expuestos inadvertidamente, como si el haz de un satélite transmisor se desviara de su curso. Pero el tamaño necesariamente enorme de las antenas receptoras aún requeriría grandes extensiones de tierra cerca de los usuarios finales. La vida útil de los colectores espaciales frente a la exposición a largo plazo al entorno espacial, incluida la degradación por radiación y daños por micrometeoritos , también podría convertirse en una preocupación para SBSP.

A partir de 2020, Japón, China, [3] Rusia, India, el Reino Unido [4] y los EE. UU. buscan activamente el SBSP .

En 2008, Japón aprobó su Ley Básica del Espacio que estableció la energía solar espacial como un objetivo nacional [5] y JAXA tiene una hoja de ruta para el SBSP comercial.

En 2015, la Academia China de Tecnología Espacial (CAST) presentó su hoja de ruta en la Conferencia Internacional de Desarrollo Espacial. En febrero de 2019, Science and Technology Daily (科技日报, Keji Ribao), el periódico oficial del Ministerio de Ciencia y Tecnología de la República Popular China , informó que había comenzado la construcción de una base de pruebas en el distrito de Bishan de Chongqing. El vicepresidente de CAST, Li Ming, dijo que China espera ser la primera nación en construir una estación de energía solar espacial funcional con un valor práctico. Se informó que los científicos chinos planeaban lanzar varias centrales eléctricas espaciales pequeñas y medianas entre 2021 y 2025. [6] [7] En diciembre de 2019, la Agencia de Noticias Xinhuainformó que China planea lanzar una estación SBSP de 200 toneladas capaz de generar megavatios (MW) de electricidad a la Tierra para 2035. [8]


Concepto SPS de concentrador simétrico integrado de la NASA
Un rayo láser guía la transmisión de energía de microondas a una rectena
Concepción artística de un satélite de energía solar en su lugar. Se muestra el montaje de una antena de transmisión de microondas. El satélite de energía solar se ubicaría en una órbita geosincrónica, a 35.786 kilómetros (22.236 millas) sobre la superficie de la Tierra. NASA 1976
SERT Concentrador Simétrico Integrado Concepto SPS.NASA
Concepto artístico de un disco solar encima de un remolcador espacial eléctrico de LEO a GEO .
Comparación de transmisión de potencia láser y microondas. Diagrama de la NASA