18/05/2020 - Quando o avião espacial autônomo X-37B da Força Aérea dos Estados Unidos foi lançado em órbita pela sexta vez nesta semana, estava realizando um experimento para explorar o potencial de enviar energia solar do espaço para a Terra. O Módulo de Antena Fotovoltaica de Radiofrequência (PRAM) foi construído pelo Laboratório de Pesquisa Naval dos EUA (NRL) para ver como a tecnologia básica funciona em condições espaciais reais.
Aproveitar a energia solar não é uma ideia nova para aplicações espaciais. Na verdade, a ideia remonta ao início do século 20 e foi aplicada pela primeira vez praticamente no primeiro satélite Vanguard, lançado em 17 de março de 1958. Desde então, os painéis solares são comuns na maioria das missões espaciais. No entanto, o PRAM foi projetado para uma aplicação muito mais ambiciosa da tecnologia do que apenas alimentar uma nave espacial ou um pacote de instrumentos.
O uso de painéis solares na Terra tem várias desvantagens. Além dos problemas noturnos, do mau tempo e da mudança dos ângulos da luz do sol, há também o revés fundamental de que a luz do sol que passa pela atmosfera fica fortemente filtrada, especialmente na parte azul do espectro visível.
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Idealmente, o melhor local para uma usina solar seria em órbita. Lá, a luz não é filtrada, brilha 24 horas por dia, pode estar em um ângulo constante, e o único limite na saída da planta é o tamanho do seu array. Infelizmente, também significaria encontrar um cabo de extensão incrivelmente longo para transportar a eletricidade para a Terra.
A alternativa é transformar a energia do painel solar em microondas e enviá-las a um coletor na superfície da Terra para serem convertidas em eletricidade. É uma ideia que remonta a décadas e foi uma parte fundamental da proposta de colônia espacial de Gerard O'Neil, mas até agora, permaneceu uma curiosidade de laboratório.
"Até onde sabemos, este experimento é o primeiro teste em órbita de hardware projetado especificamente para satélites de energia solar, que poderia desempenhar um papel revolucionário em nosso futuro energético", disse Paul Jaffe, investigador principal da PRAM.
O PRAM consiste em um módulo de telha quadrada de 12 pol. (30 cm) com um painel solar e um transmissor de energia de microondas. Microondas são usadas porque a ideia é irradiar energia através da atmosfera da Terra, embora para outros alvos, como a Lua, lasers possam ser aplicados devido à falta de atmosfera. De acordo com o NRL, o objetivo do experimento é estudar o processo de conversão de energia, desempenho térmico e eficiência da tecnologia.
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Com base nos resultados do PRAM, o próximo passo será construir um sistema protótipo totalmente funcional instalado em uma espaçonave sob medida para enviar energia de volta para a Terra. Embora transformar essa tecnologia em uma fonte de energia comercial em grande escala possa demorar décadas, NRL diz que as aplicações de curto prazo podem ser enviar energia para áreas remotas, como bases militares avançadas e áreas de resposta a desastres.
Fonte: NRL