Un equipo de investigación de la Universidad Xidian de China ha iniciado experimentos iniciales en el marco del proyecto Sun Chasing, una iniciativa destinada al desarrollo de sistemas de energía solar espacial a gran escala. El objetivo a largo plazo consiste en desplegar infraestructura solar orbital capaz de recolectar energía en el espacio y transmitirla de forma inalámbrica de regreso a la Tierra o hacia naves espaciales, con el potencial de proporcionar una fuente de energía continua e independiente de las condiciones meteorológicas.
El equipo de investigación informa que ha demostrado con éxito la transmisión inalámbrica de energía a distancias superiores a 100 metros hacia un objetivo estacionario, así como a más de 30 metros hacia un objetivo en movimiento. Según el equipo del proyecto, estas primeras pruebas buscan validar componentes clave del sistema, incluida la estabilidad del haz y la precisión en la entrega de energía bajo condiciones cambiantes.
“En pruebas recientes, el sistema alcanzó una eficiencia de transmisión inalámbrica de energía de 20.8% de corriente continua a corriente continua a lo largo de una distancia de 100 metros. Entregó 1,180 vatios de potencia”, indicó en un comunicado la Oficina de Información del Consejo de Estado de China. “El equipo también ha construido un sistema de carga inalámbrica para drones. En una prueba, un dron que volaba a 30 kilómetros por hora pudo recibir 143 vatios de potencia estable desde una distancia de 30 metros”.
En la configuración propuesta del sistema, la energía solar se recolecta primero mediante concentradores de corona esférica, diseñados para captar y concentrar de manera eficiente la luz solar incidente sobre una amplia superficie. Esta energía solar concentrada se convierte luego en energía eléctrica mediante sistemas de conversión a bordo. Una vez convertida, la energía se transforma en radiación de microondas para su transmisión inalámbrica.
La señal de microondas se genera y dirige mediante una antena circular activa de arreglo en fase con un diámetro de 1.2 metros. Este arreglo en fase permite una dirección y control precisos del haz, lo que posibilita concentrar estrechamente la energía de microondas hacia una estación receptora designada pese a la distancia y al movimiento relativo.
En el extremo receptor, el haz de microondas transmitido es captado por una antena rectificadora, denominada rectenna, que mide 5.2 metros de diámetro. La rectenna convierte la energía de microondas entrante nuevamente en energía eléctrica utilizable con alta eficiencia, captando según los informes alrededor de 87% de la potencia de microondas emitida bajo las condiciones de prueba.
El proyecto Sun Chasing se inició en 2018 y alcanzó un hito importante en 2022 con la finalización de una validación terrestre del sistema completo. En 2024, el equipo informó una transmisión exitosa de energía a una distancia superior a 55 metros.
“Los avances recientes incluyen la mejora en la eficiencia de la recolección y conversión de energía solar, el aumento de la precisión del control del haz de microondas para reducir pérdidas energéticas y la reducción del tamaño y peso de las antenas transmisoras y receptoras, algo crítico para aplicaciones espaciales”, señaló Duan Baoyan, de la Universidad Xidian. “También resolvimos el problema de cómo suministrar energía a múltiples objetivos en movimiento al mismo tiempo utilizando un único transmisor. Esto significa que en el futuro una estación espacial de energía podría potencialmente suministrar electricidad a varios satélites o vehículos terrestres al mismo tiempo”.
Los investigadores señalaron, sin embargo, que todavía queda un largo camino antes de que una central solar espacial se convierta en una realidad comercialmente viable. “El siguiente paso consiste en realizar pruebas en órbita”, indicaron.
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