Equipamentos de teste para energia solar gerada no espaço acabam de ser colocados em órbita para implantação

A energia solar gerada no espaço tem o potencial de dar acesso a energia renovável 24 horas por dia, superando assim uma das restrições mais significativas da tecnologia

Após o lançamento bem-sucedido de equipamento experimental em um foguete Falcon 9, o conceito de energia solar gerada no espaço, agora será submetido ao seu primeiro teste real. Este teste visa determinar se o projeto é viável ou não.

O conceito de colocar enormes painéis solares em órbita ao redor do planeta e, em seguida, transmitir a eletricidade gerada de volta para a Terra já existe há décadas. A possibilidade é atraente pelo fato de que, ao deixar a atmosfera da Terra, você não está mais sujeito aos caprichos do clima ou aos ciclos diurnos e noturnos do planeta. Além disso, os níveis de radiação solar são aumentados porque a luz solar não precisa atravessar a atmosfera.

Devido aos difíceis desafios tecnológicos e às duras realidades financeiras do desenvolvimento da tecnologia espacial, a energia solar gerada no espaço permaneceu firmemente no reino da ficção científica até este ponto. 

No entanto, graças a uma doação de cem milhões de dólares em 2013, um grupo de pesquisadores de diversas áreas da Caltech tem trabalhado diligentemente em segundo plano nos últimos dez anos, criando as inúmeras tecnologias necessárias para torná-lo realidade.

Além disso, na última terça-feira, 3 de janeiro, protótipos de vários dos subsistemas mais importantes necessários para uma usina de energia solar espacial em grande escala foram lançados em órbita pela SpaceX para serem submetidos a testes.

O grupo de pessoas que trabalham no Caltech Space Solar Power Project realizará experimentos ao longo dos próximos meses para testar os sistemas que permitirão que seus painéis solares flexíveis se desdobram no espaço, bem como a tecnologia projetada para transmitir eletricidade à Terra. Além disso, eles determinarão como vários tipos de tecnologia de painéis solares se comportam no ambiente hostil do espaço.

Supervisor da pesquisa disse em um comunicado que, independentemente do resultado, o protótipo de energia solar gerada no espaço representa um passo significativo

Ali Hajimiri, um dos três acadêmicos da Caltech que supervisionam o projeto disse ainda que “Ele não apenas funciona aqui na Terra, mas também completou com sucesso todos os testes rigorosos necessários para qualquer coisa que seja enviada ao espaço. Ainda há muitos perigos, mas ter passado por todo o procedimento equipou-nos com conhecimentos importantes.

Construir painéis solares no espaço é um empreendimento muito mais desafiador do que realizar o mesmo trabalho na Terra. O obstáculo mais difícil será colocá-los em órbita em primeiro lugar, o que é dificultado pelos custos exorbitantes associados a isso.

Como consequência direta disso, o grupo foi encarregado de concentrar seus esforços em encontrar maneiras de reduzir ao máximo o peso de seus painéis solares sem comprometer sua capacidade de produzir eletricidade.

Sua abordagem incorpora painéis solares flexíveis ultrafinos, um design inventivo que mescla produção e transmissão de energia e uma arquitetura modular inovadora que torna possível unir um grande número de painéis menores que são independentes para construir grandes matrizes.

O design dos painéis para gerar energia solar no espaço é baseado em um ladrilho retangular com apenas alguns centímetros de largura e uma superfície coberta por concentradores solares que parecem espelhos. Esses concentradores solares direcionam a luz do sol para uma faixa de células fotovoltaicas, que então converte a luz do sol em energia.

Um circuito integrado está localizado abaixo da superfície e é responsável por converter a eletricidade das células solares em micro-ondas. Essas micro-ondas são então transmitidas da parte inferior do ladrilho por meio de um conjunto de antenas patch que são muito finas e flexíveis.

Os testes iniciados esta semana visam avaliar algumas das tecnologias fundamentais que formam a base da arquitetura de energia solar gerada no espaço

Como esse projeto de energia solar gerada no espaço não requer o uso de fio pesado para transportar a eletricidade produzida para um transmissor central, ele resulta em uma redução considerável na quantidade de peso criado. Depois disso, esses ladrilhos serão agrupados em tiras e incorporados em uma estrutura dobrável inovadora que será comprimida antes do lançamento, mas se desdobrará assim que estiver no espaço.

O produto final será uma espaçonave autônoma capaz de se desdobrar, gerar eletricidade e transmiti-la de volta à Terra. No entanto, o conceito envolve a montagem de vários deles para construir matrizes capazes de produzir quantidades de energia equivalentes a um sistema terrestre. 

Devido à forma como os arrays são organizados, é simples alterar seu tamanho e configuração, além de garantir que a falha de módulos individuais não torne todo o sistema inoperável.