Especialistas de Russian Space Systems Holding (RKS), filial de Roscosmos, han desarrollado un proyecto para una prometedora planta de energía solar espacial (SKES). El desarrollo garantizará el suministro regular de electricidad alternativa a las regiones de la Tierra de difícil acceso (islas, montañas y el norte), independientemente de las condiciones climáticas y la hora del día.
Según informa Roscosmos, la planta también permitiría transferir energía a otras naves espaciales para «recargas programadas» y en caso de emergencias. El complejo SKES consta de dos segmentos. El módulo transmisor es una nave espacial no tripulada con un área de 70 metros cuadrados que acumula la energía del Sol y la transmite a la Tierra y el módulo receptor es un sistema de antenas móviles terrestres (las llamadas rectennas) con baterías que reciben energía solar de una nave espacial a través de un canal láser y convertirla en electricidad y distribuirla a los consumidores terrestres.
Además, la nave espacial puede servir como una «estación de carga» orbital, para transferir energía a satélites de terceros para la recarga operativa. La planta de energía espacial está equipada con un dispositivo de control que permite una distribución equilibrada de la energía, así como un amortiguador para acumular el exceso de energía solar.
Maria Barkova, ingeniera investigadora del departamento para el desarrollo de equipos RKS avanzados, ha dicho que “en relación con el agotamiento de los recursos naturales de la Tierra, existe un grave problema para encontrar fuentes de energía alternativas. En la atmósfera de nuestro planeta, los rayos del sol se dispersan y pierden casi por completo su eficiencia energética. Sin embargo, en el espacio ultraterrestre, la eficiencia del uso de energía solar supera decenas de veces. Puede convertirse en un rayo láser y transmitirse a la Tierra con una mínima pérdida de energía. Es decir, la humanidad puede extraer energía ilimitada en el espacio de una fuente renovable: el Sol. Este desarrollo es una excelente alternativa a la energía termonuclear».
El SKES funciona de acuerdo con el esquema de almacenamiento de energía separado: un colector solar especial de la estación recibe radiación solar y se distribuye en dos direcciones. Una parte más pequeña, alrededor del 5%, se destina a la batería de «suministro» destinada a alimentar el propio SKES. El 95% restante se transfiere a la segunda batería de almacenamiento, diseñada para transmitir energía a la Tierra a través de un canal láser. La ventaja de la transferencia de energía láser es la corta duración de la transmisión, desde un nanosegundo, y la divergencia del haz extremadamente baja.
El diseño del SKES también prevé un «búfer de almacenamiento de energía solar», que se activa cuando las baterías de «suministro» y «almacenamiento» se llenan en exceso: el exceso de energía valiosa alimenta a un generador de radiación especial y luego al » Búfer «batería para almacenamiento. El generador de radiación consta de un magnetrón y un generador cuántico óptico. Juntos, generan radiación láser y de microondas cuando una corriente de electrones interactúa con un campo eléctrico. Esta radiación se transmite al convertidor, que la convierte en corriente eléctrica, que se acumula en la batería «buffer». En cualquier momento, con una orden de control, esta energía eléctrica «amortiguadora» puede ser enviada a través de un convertidor de ciclotrón a una tierra por medio de un láser.
Se supone que tales centrales eléctricas espaciales estarán en órbitas sincrónicas con el sol con una inclinación de 82°, 90° y 98°. Un paquete de software de sincronización proporcionará una orientación precisa del rayo láser en rectennas terrestres móviles.
