24/02/2021, por Nick Paton Walsh - Cientistas que trabalham para o Pentágono testaram com sucesso um painel solar do tamanho de uma caixa de pizza no espaço, projetado como um protótipo para um futuro sistema para enviar eletricidade do espaço de volta para qualquer ponto da Terra . O painel - conhecido como Módulo de Antena de Radiofrequência Fotovoltaica (PRAM) - foi lançado pela primeira vez em maio de 2020, anexado ao drone não tripulado X-37B do Pentágono, para aproveitar a luz do sol para converter em eletricidade. O drone faz um loop da Terra a cada 90 minutos.
O Módulo de Antena de Radiofrequência para Corrente Fotovoltaica (PRAM) fica dentro da câmara de vácuo térmica durante o teste no Laboratório de Pesquisa Naval dos EUA em Washington, DC.
O painel é projetado para fazer o melhor uso da luz no espaço, que não passa pela atmosfera e, portanto, retém a energia das ondas azuis, tornando-o mais poderoso do que a luz do sol que atinge a Terra. A luz azul se difunde ao entrar na atmosfera, razão pela qual o céu parece azul.
“Estamos recebendo uma tonelada de luz solar extra no espaço apenas por causa disso”, disse Paul Jaffe, um co-desenvolvedor do projeto.
Os últimos experimentos mostram que o painel de 12 x 12 polegadas é capaz de produzir cerca de 10 watts de energia para transmissão, disse Jaffe à CNN. Isso é o suficiente para alimentar um computador tablet. Mas o projeto prevê uma série de dezenas de painéis e, se ampliado, seu sucesso pode revolucionar a forma como a energia é gerada e distribuída para cantos remotos do globo. Pode contribuir para as maiores redes de grade da Terra, disse Jaffe.
“Algumas visões têm a energia solar igualando ou excedendo as maiores usinas de energia hoje - vários gigawatts - o suficiente para uma cidade”, disse ele. A unidade ainda precisa enviar energia diretamente de volta para a Terra, mas essa tecnologia já foi comprovada. Se o projeto se desenvolver em enormes antenas solares espaciais com quilômetros de largura, ele poderia enviar microondas que seriam então convertidas em eletricidade sem combustível para qualquer parte do planeta a qualquer momento.
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"A vantagem única dos satélites de energia solar sobre qualquer outra fonte de energia é a transmissibilidade global", disse Jaffe. "Você pode enviar energia para Chicago e uma fração de segundo depois, se necessário, envie para Londres ou Brasília."
Chris Depuma (à esquerda), dá orientação sobre o PRAM em Washington, DC, em 10 de outubro de 2019.
Um fator-chave a ser comprovado, disse Jaffe, é a viabilidade econômica. “Construir hardware para o espaço é caro”, disse ele. "E esses [custos] estão, nos últimos 10 anos, finalmente começando a cair."
Existem algumas vantagens em construir no espaço. "Na Terra, temos essa gravidade incômoda, que é útil porque mantém as coisas no lugar, mas é um problema quando você começa a construir coisas muito grandes, pois elas precisam suportar seu próprio peso", disse Jaffe. A missão do avião espacial norte-americano X-37B está envolta em segredo, sendo o experimento PRAM um dos poucos detalhes conhecidos de seu propósito. Em janeiro, Jaffe e o co-líder da PRAM, Chris DePuma, divulgaram os primeiros resultados de seus experimentos no IEEE Journal of Microwaves, que mostrou que "o experimento está funcionando", disse Jaffe. O projeto foi financiado e desenvolvido no âmbito do Pentágono, do Fundo de Melhoria da Capacidade de Energia Operacional (OECIF) e do Laboratório de Pesquisa Naval dos EUA em Washington, DC.
Uma solução durante desastres naturais
A temperatura na qual o PRAM funciona é fundamental. Eletrônicos mais frios são mais eficientes, disse Jaffe, degradando sua capacidade de gerar energia à medida que aquecem. A órbita baixa da Terra do X-37B significa que ele passa cerca de metade de cada loop de 90 minutos na escuridão e, portanto, no frio. Qualquer versão futura do PRAM pode ficar em uma órbita geossíncrona, o que significa que um loop leva cerca de um dia, no qual o dispositivo estaria principalmente na luz do sol, pois está viajando muito mais longe da Terra. O experimento usou aquecedores para tentar manter o PRAM em uma temperatura constante e quente para provar o quão eficiente seria se estivesse circulando a 36.000 quilômetros da Terra. Funcionou. "O próximo passo lógico é escalar para uma área maior que coleta mais luz solar, que converte mais em microondas", disse Jaffe.
A câmara térmica de vácuo permite que o PRAM seja testado em condições de espaço no laboratório em 9 de outubro de 2019.
Além disso, os cientistas terão que testar o envio de energia de volta para a Terra. Os painéis saberiam precisamente para onde enviar as microondas - e não disparariam acidentalmente no alvo errado - usando uma técnica chamada "controle retro-diretivo do feixe". Isso envia um sinal piloto da antena de destino na Terra para os painéis no espaço.
Os feixes de microondas só seriam transmitidos quando o sinal piloto fosse recebido, o que significa que o receptor estava no lugar abaixo e pronto. As microondas - que seriam facilmente transformadas em eletricidade na Terra - poderiam ser enviadas a qualquer ponto do planeta com um receptor, disse Jaffe. Ele também dissipou qualquer medo futuro de que atores mal-intencionados pudessem usar a tecnologia para criar um laser espacial gigante. O tamanho da antena necessária para direcionar a energia para criar um feixe destrutivo seria tão grande que seria notado nos anos ou meses que levaria para ser montado. "Seria extremamente difícil, senão impossível", disse ele, transformar a energia solar em armas no espaço.
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DePuma disse que a tecnologia, se disponível hoje, teria aplicações imediatas em desastres naturais quando a infraestrutura normal entrou em colapso. "Minha família mora no Texas e estão todos vivendo sem energia agora no meio de uma frente fria porque a rede está sobrecarregada", disse DePuma. "Então, se você tivesse um sistema como este, você poderia redirecionar algum poder para lá, e então minha avó teria aquecimento em sua casa novamente."
Fonte: https://edition.cnn.com/