Isaac Asimov predijo en 1941 los satélites que transmiten energía a la Tierra. Ahora su idea está cerca de ser realidad
En 1941, el escritor de ciencia ficción Isaac Asimov, adelantado como de costumbre a su tiempo, publicó un relato llamado ‘Reason’ en el que un satélite transmite energía del Sol a la Tierra y otras colonias del sistema solar usando haces de microondas. Hoy su idea está más cerca de hacerse realidad.
De Asimov a la Guerra Fría. La primera propuesta técnica para capturar energía solar en el espacio y transmitirla a la Tierra data de 1968. Fue el ingeniero estadounidense Peter Glaser, nacido en Checoslovaquia, quien patentó en primer lugar la idea de un satélite en órbita geoestacionaria para transmitir energía solar mediante microondas.
En la década de 1970, en medio de una crisis energética por la escasez de petróleo, la NASA y el Departamento de Energía de Estados Unidos empezaron a explorar la energía solar basada en el espacio (SBSP) como una fuente de energía renovable a gran escala.
Junto con Raytheon, un desaparecido contratista del Pentágono, demostraron la transmisión inalámbrica de energía por primera vez en 1975. Una prueba de concepto en las instalaciones de la NASA en Goldstone logró transmitir 914 W con una eficiencia del 54,18%, pero a una distancia de solo metro y medio.
Idas y venidas. Aunque la NASA había diseñado enormes estaciones solares orbitales, concluyó que era un concepto demasiado caro para la tecnología de los años 70 y lo terminó archivando.
La energía solar espacial no se reavivó hasta finales de los 90, cuando la agencia espacial japonesa (JAXA) empezó a desarrollar dos conceptos basados en la órbita baja terrestre y la órbita geoestacionaria.
En 2015, Japón logró transmitir de forma inalámbrica 1,8 kW de potencia con una precisión milimétrica a una antena receptora a más de 50 metros, el récord mundial en aquel momento. Hoy en día, Japón sigue adelante con su plan de construir una estación orbital solar de 1 GW para 2030.
Atención renovada. En los últimos años, Japón ha contagiado a otros países el deseo de llenar la órbita terrestre de paneles solares. La tecnología fotovoltaica ha mejorado mucho, dando lugar a paneles más pequeños, ligeros, flexibles y potencialmente autoensamblantes. Pero la clave de este interés renovado la ha dado SpaceX.
Los cohetes reutilizables de SpaceX han demostrado que los costes de lanzamiento pueden desplomarse, eliminando a su paso el mayor obstáculo económico de la energía solar espacial. Mientras tanto, el mundo necesita energía limpia para alcanzar sus objetivos de emisiones netas, y la energía solar basada en el espacio, a diferencia de la terrestre, puede funcionar de manera continua siempre que haya paneles en órbita apuntando al Sol.
La apuesta de China. China es el país que más fuerte está invirtiendo en energía solar espacial. La Universidad Xidian construyó hace unos años una torre de 75 metros de altura para validar la transmisión de energía inalámbrica desde el espacio. Ahora son varias las estaciones terrestres en construcción.
Por su parte, la Academia China de Tecnología Espacial (CAST) ha dado a conocer un plan de desarrollo en cuatro fases. Para 2028, espera lanzar una estación de 10 kW en la órbita baja terrestre con la que demostraría la transmisión inalámbrica de energía a 400 km de distancia.
Para 2030, espera desplegar una estación de la escala de megavatios en la órbita geoestacionaria con la que demostraría la transmisión de energía a una distancia de 36.000 km. Para 2035, la estación crecería hasta los 10 MW. Finalmente, para 2050, estaría completa con una potencia de 2 GW.
Los robots de Estados Unidos. Estados Unidos está atacando el problema desde la colaboración público-privada. DARPA, la división de investigación y desarrollo de tecnologías del Pentágono, ha mostrado interés en la empresa californiana Aetherflux, que planea lanzar un prototipo a la órbita baja terrestre el año que viene. Algo que ya hizo en 2023 la universidad Caltech, demostrando con éxito la transmisión de energía desde el espacio.
Estados Unidos también ha desarrollado una tecnología que puede ser clave en el desarrollo de estas estaciones: el ensamblaje robótico de paneles solares. Las empresas Orbital Composites y Virtus Solis han diseñado paneles de 1,65 metros que los robots ensamblarían en una órbita terrestre media, lo que multiplica las opciones de construir una granja solar lo suficientemente grande para transmitir energía de forma continua.
La decisión de Europa. En Europa, la Agencia Espacial Europea mantiene desde 2022 el programa SOLARIS, que evalúa la viabilidad de la energía solar espacial en paralelo a la industria británica. SOLARIS ha adjudicado contratos a empresas como Airbus y Thales Alenia Space para estudiar el desarrollo de estaciones solares espaciales a escala comercial.
Estos estudios examinan tanto satélites con emisión de microondas como conceptos alternativos como los espejos orbitales. El objetivo es fundamentar una decisión para este mismo año sobre si Europa debería implementar o no un programa completo de desarrollo de energía solar espacial.
Imagen | Airbus
