Os engenheiros do Laboratório de Investigação Naval dos EUA lançaram o PRAM, o Módulo de Antena de Radiofrequência Fotovoltaica, a bordo de um Veículo de Teste Orbital X-37B da Força Aérea, no passado dia 17 de maio. Conforme foi referido, este teste faz parte de uma investigação abrangente sobre o uso prospetivo da energia solar terrestre captada no espaço. Isto é, captar energia solar no espaço e enviar a mesma para a Terra.
O módulo com 30 centímetros quadrados testará a capacidade de captar energia no seu painel solar e transformar a energia em microondas por radiofrequência.
Conforme já tinha sido avançado no ano passado, este é um projeto muito interessante do ponto de vista tecnológico. Em grosso modo, a ideia é captar energia solar no espaço, converter a mesma em radiofrequência, que seria depois recebida no solo e novamente convertida em energia.
Photovoltaic Radio-Frequency Antenna Module (PRAM)
O uso da energia solar para operar satélites começou no início da era espacial. O Vanguard I foi o primeiro satélite a ter células solares e ainda hoje está em órbita. Assim, este teste atual concentra-se no processo de conversão de energia e no desempenho térmico resultante.
Por agora, os testes com este hardware servirão para fornecer aos investigadores dados de temperatura, além da eficiência do PRAM na produção de energia. Esta informação orientará o design de futuros protótipos solares espaciais.
O PRAM converte a luz do sol para a transmissão de energia por microondas. Também poderíamos ter convertido para transmissão de energia ótica. No entanto, a conversão para ótica pode fazer mais sentido para aplicações lunares, porque não há atmosfera na Lua. A desvantagem da ótica é que se pode perder muita energia através das nuvens e da atmosfera.
Explicou Chris Depuma, responsável no projeto PRAM.
Dependendo dos resultados, a equipa pretende construir um sistema totalmente funcional numa nave dedicada para testar a transmissão de energia de volta à Terra.
Veículo de Teste Orbital X-37B | Crédito: Foto da Força Aérea dos EUA / Michael Stonecypher
Captar energia solar no espaço e enviar para a Terra?
O desenvolvimento de uma capacidade solar espacial poderia ajudar a fornecer energia para instalações remotas, como bases de operações avançadas e áreas de resposta a desastres. Isto é, num plano militar, e não só, os satélites de captação de energia solar poderiam irradiar essa energia para qualquer lugar na Terra. Assim, em cenários específicos, em vez de transportar combustível para fornecer energia, esta viria do espaço.
Desta forma, este teste de voo permite que os responsáveis pelo projeto testem o hardware em condições espaciais reais. A entrada da luz solar viaja através da atmosfera da Terra, filtrando o espectro e reduzindo o brilho. Um sistema solar espacial que viaja acima da atmosfera, captaria mais energia de cada uma das faixas de cores da luz solar.
Há mais azul no espectro no espaço, permitindo que se adicione outra camada às células solares para tirar mais proveito. Esta é uma das razões pelas quais a energia por unidade de área de um painel solar no espaço é maior que no solo.
Referiu Paul Jaffe, investigador da PRAM.
No espaço, os raios solares são mais brilhantes do que em qualquer lugar na Terra. Além disso, os painéis poderão captar permanentemente, sem a noite implique uma pausa, como acontece no planeta. Essa energia transformada no espaço poderá ser enviada, quer para o solo do planeta, quer para o solo lunar, ou mesmo para outras naves e satélites.
Este tipo de tecnologia começou a ser pensada em 2007. Nessa altura o National Security Space Office recomendou que se fizesse um estudo de viabilidade. Na base deste projeto está uma vasta experiência em satélites movidos a energia solar, que remonta ao final dos anos 50.