Experimento militar de avión espacial arroja luz sobre los satélites solares espaciales

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Fuente: https://spacenews.com/

Concepto artístico de la energía solar basada en el espacio que se transmite a instalaciones militares y remotas. Crédito: Laboratorio de Investigación Naval de EE. UU.

Un experimento lanzado el 17 de mayo a bordo del Vehículo de prueba orbital X-37B-6 de la Fuerza Aérea de los EE. UU. Se basa en más de una década de trabajo centrado en un satélite solar espacial modular capaz de transmitir energía a la Tierra.

Desarrollado por el Laboratorio de Investigación Naval de EE. UU. (NRL) en Washington, el hardware se llama Módulo de antena de radiofrecuencia fotovoltaica, o PRAM, para abreviar.

PRAM es una consecuencia del esfuerzo de NRL en el desarrollo de módulos «sándwich» donde un lado recibe energía solar con un panel fotovoltaico, la electrónica en el medio convierte esa corriente continua en señales de radiofrecuencia y el otro lado tiene una antena para transmitir energía.

El módulo de antena fotovoltaica de radiofrecuencia (PRAM) es un experimento a bordo del avión espacial X-37B del ejército de EE. UU., Que se muestra aquí en 2017. Crédito: Fuerza Aérea de EE. UU.

Paul Jaffe, de NRL, líder de la cartera de energía solar e innovadora y espacial, dijo que la PRAM a bordo del X-37B no está estableciendo un vínculo real de transmisión de energía. Más bien, el módulo de 30 centímetros está dedicado a evaluar su capacidad de conversión de energía y el rendimiento térmico del dispositivo en órbita terrestre. Si bien PRAM genera energía de RF, esa energía no va a una antena debido a la posibilidad de interferencia con otras cargas útiles a bordo del X-37B, dijo a SpaceNews .

Entrega de datos

«Estamos probando un componente funcional que sería parte de una clase de satélite de energía solar que finalmente enviaría energía desde el espacio a la Tierra», dijo Jaffe, investigador principal de PRAM. «Anticipamos la publicación de algo en varios meses una vez que obtengamos algunos datos y tengamos la oportunidad de analizar esa información».

Habrá entregas de datos regulares desde el vehículo que aloja PRAM, dijo Chris DePuma, ingeniero electrónico de NRL y gerente del programa PRAM. “La ventaja de su plataforma [X-37B] es que no tenemos que crear nuestro propio sistema de comunicación. Recopilan nuestros datos en un paquete para que los analicemos «.

Dados los resultados de PRAM, el siguiente paso sería fabricar un sistema completamente funcional en una nave espacial dedicada para probar la transmisión de energía de regreso a la Tierra que podría ayudar a alimentar instalaciones remotas como bases de operaciones avanzadas y áreas de respuesta a desastres.

Alcanzando una línea de base

En un informe de octubre, «Oportunidades y desafíos para la energía solar espacial para instalaciones remotas», un grupo de estudio de NRL exploró el concepto de proporcionar energía a instalaciones militares y remotas a través de energía solar. El estudio determinó que quedan importantes desafíos tecnológicos, económicos, legales, políticos, operativos, organizativos y de programación sin resolver inherentes al desarrollo de una capacidad solar espacial desplegable.

Sin embargo, debido a la naturaleza potencialmente revolucionaria de la energía solar espacial para aplicaciones terrestres, el equipo de estudio recomendó inversiones en varias áreas críticas, la más importante de las cuales era la tecnología de transmisión de energía.

El hardware PRAM es el primer experimento orbital diseñado para convertir la luz solar para la transmisión de energía de microondas para satélites de energía solar. Crédito: Laboratorio de Investigación Naval de EE. UU.

Jaffe dijo que quedan preguntas abiertas con la tecnología de transmisión de energía y su nivel de madurez, de ahí el experimento X-37B. El PRAM se considera el primer experimento orbital diseñado para convertir la luz solar para la transmisión de energía de microondas para satélites de energía solar.

«Ciertamente se puede defender los satélites de energía solar en muchas circunstancias en las que sería preferible un enlace láser, no un enlace de microondas», dijo Jaffe. «Una aplicación es llevar energía a las regiones de la luna en sombra permanente», dijo, donde el hielo de agua esperado puede procesarse en cantidades bebibles para sostener a las tripulaciones, así como descomponer ese recurso en componentes de combustible para cohetes.

DePuma de NRL dijo que el objetivo principal del experimento PRAM en el X-37B es alcanzar una línea de base y demostrar que el concepto funciona y que no se pierden problemas importantes.

“La razón detrás de la arquitectura del módulo sándwich es modularizar el sistema de satélite solar espacial. Puede enviar algunos componentes a la vez y ensamblarlos en órbita. Se construye una estructura muy grande con múltiples lanzamientos pequeños ”, dijo DePuma. “Es una buena forma de acercarse a los sistemas más grandes.

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