La tecnología “Space Power Satellite” es una de las eternas promesas de la conquista del espacio

Buenos Aires-(Nomyc)- Nada mejor que unos cuantos satélites gigantes en órbita para producir, de manera constante, toda la energía limpia que necesita una Tierra hambrienta de recursos desde que en los años 70 los satélites SPS se presentaran como la solución a casi todos los problemas energéticos de la humanidad, el concepto ha perdido mucho fuelle, pero eso no evita que resurjan nuevas encarnaciones de sistemas SPS.

Los desafíos tecnológicos que han impedido hacer realidad el sueño de las estaciones SPS no han cambiado y si en estos momentos, no se está usa la energía generada por un gran satélite solar es porque una estación SPS comercial debería generar una potencia del orden de gigavatios para que sea rentable. Por lo tanto, estamos hablando de paneles con varios kilómetros cuadrados de superficie, o lo que es lo mismo, varias miles de toneladas en órbita.

Si se tiene en cuenta que la estructura más grande que ha ensamblado la humanidad en el espacio es la estación espacial internacional, de unas 420 toneladas, y que el cohete más potente que estará en servicio, el futuro SLS Block 2 de la NASA, será capaz de situar alrededor de 130 toneladas, pues se puede entender claramente por qué las estaciones SPS no se han hecho realidad y eso que no hemos comentado que la mayoría de los proyectos de SPS se basan en la órbita geoestacionaria, por lo que las limitaciones de peso son todavía más restrictivas.

Si se deja el factor de la masa, hay otras nubes que tapan el Sol del futuro de las SPS. Entre ellos, cómo gestionar una instalación orbital que estará sometida a varios miles de voltios de tensión (en la ISS el voltaje máximo es unos 120 V).

Un equipo de la Academia China de Tecnología Espacial (CAST) dirigido por Hou Xinbin ha propuesto una estación espacial de energía solar denominada Multi-Rotary joints (SPS MR-SPS ).

El proyecto de MR-SPS no se diferencia de la mayoría de conceptos de este tipo en tanto en cuanto se trata de una estación gigantesca situada en órbita geoestacionaria.

Su masa rondaría las diez mil toneladas y sus dimensiones serían descomunales: 11,8 kilómetros de largo y 6 kilómetros cuadrados de paneles fotovoltaicos, generará 2,4 gigavatios de potencia eléctrica y se usaría una antena de 1,3 kilómetros de diámetro para enviar a la Tierra la energía mediante un haz de microondas, con una frecuencia de 5,8 GHz para garantizar que no interfiere con la atmósfera terrestre, de hasta un gigavatio de potencia.

Las novedades del diseño son sutiles, pero importantes. Lo más destacable es que se trata de un diseño modular.

Los paneles de arseniuro de galio serían modulares y estarían formados por cincuenta unidades más pequeñas para facilitar su montaje, es un decir, cada una de ellas dividida a su vez en otras partes. La unidad básica generaría 4 megavatios, con una eficiencia del 40 por ciento y tendría unas dimensiones de 100 x 100 metros, con una masa de 3 toneladas.

A diferencia de otros diseños, los paneles podrían rotar para ofrecer un mejor ángulo y maximizar la producción de energía. Para reducir un voltaje elevado en los puntos críticos el diseño hace uso de una estructura con múltiples uniones, lo que también reduce la posibilidad de fallos críticos.

De este modo, el voltaje en los paneles se mantiene a 500 voltios, mientras que en las juntas giratorias es de 5000 voltios y 4800 amperios de intensidad. Solo en la antena el voltaje se elevaría hasta los 20 mil voltios.

La precisión del haz de microondas sería muy elevada, de 0,0005°, una cifra necesaria para asegurar que el haz cae justo sobre la antena receptora y no en otra zona. Con el fin de situar en órbita geoestacionaria toda la masa de la estación se podría usar algún tipo de remolcador reutilizable. En este caso, se podría montar la estación con doscientos lanzamientos del cohete “Falcon Heavy de SpaceX”.

Su costo                                                                                                                                                                                                             Según los autores del estudio, treinta mil millones de dólares para construir una estación solar con una vida útil de treinta años. Está claro que, por el momento, los proyectos SPS siguen siendo inviables. Pero siempre queda la esperanza de que el precio del petróleo suba hasta niveles que hagan rentable el sueño de las estaciones SPS. De entrada, China ya se ha comprometido a poner en órbita prototipos a muy pequeña escala a lo largo de la próxima década.                                                                                                                                                                       Nomyc-6-4-16