Créditos de las imagenes: BGU.
Científicos de Israel han diseñado un prototipo de generador de energía solar en miniatura que ofrece un gran adelanto para las misiones espaciales comerciales privadas.
La NASA está preparada para enviar un prototipo a la estación espacial internacional con su primer lanzamiento de 2020.
El diseño y verificación experimental se publicaron en la principal revista del tema Optics Express (enlace).
Para iniciativas espaciales militares y gubernamentales, el costo básicamente no es un objeto. Pero para misiones privadas, el costo es primordial.
Esto se ve intensificado por el hecho de que las corporaciones espaciales privadas han reducido notablemente los costos de lanzamiento, por lo que los sistemas de energía solar ahora representan una fracción mayor que nunca del costo total del sistema.
Debido a que el mercado espacial privado ya es una industria de miles de millones de dólares y en rápido crecimiento, ha surgido una necesidad urgente de inventar y demostrar soluciones solares innovadoras y viables.
Darse cuenta de que los dispositivos solares ultracompactos pueden mejorar de forma asequible la potencia específica (vatios por kilogramo) es el ingrediente clave.
El prototipo comprende un concentrador solar de vidrio moldeado compacto y de baja masa unido a una integración monolítica de células solares de microescala impresas por transferencia.
Cada una comprende varios materiales diferentes que, juntos, pueden explotar eficientemente la mayor parte del espectro solar.
Una virtud especial de la invención es su tolerancia óptica liberal para acomodar errores al apuntar al sol, la vibración estructural y la distorsión térmica, al tiempo que proporciona una potencia específica sin precedentes.
La NASA ha programado que se incluya un prototipo en su primer lanzamiento de 2020 a la Estación Espacial.
Ellos quieren realizar pruebas bajo radiación cósmica y los enormes cambios de temperatura en la operación extraterrestre.
El prototipo de primera generación tiene menos de 1.7 mm de espesor, con células solares que solo tienen 0.65 mm de lado.
Una segunda generación puede aumentar aún más la potencia específica y está siendo diseñada por el mismo equipo, basada en células solares más eficientes.
Se encuentra ahora en fabricación en los Laboratorios de Investigación Naval de EE. UU. y que tienen solo 0,17 mm de lado (en perspectiva, el grosor de una hoja de papel estándar es de 0,10 mm).
Debido a que las dimensiones del concentrador solar escalan con el tamaño de la celda, todo el conjunto de segunda generación tendrá menos de 1.0 mm de espesor.
A la espera de la confirmación de la integridad y robustez del material bajo las condiciones exigentes en el espacio ultraterrestre, se están planificando matrices futuras de estos inventos no solo para iniciativas espaciales privadas, sino también para agencias espaciales que persiguen nuevas misiones que requieren alta potencia para propulsión eléctrica y operación en profundidad.
Esto puede ser util en misiones a Júpiter y Saturno.
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