Usinas de virilidade baseadas no espaço estão deixando de ser um sonho distante para se transformar em uma séria possibilidade de engenharia, à medida que cientistas esperam poder colocar robustez renovável em trajectória.
Parece ficção científica: usinas solares gigantescas flutuando no espaço que enviam enormes quantidades de robustez para a Terreno. E por muito tempo, o concepção — desenvolvido pela primeira vez pelo investigador russo Konstantin Tsiolkovsky, na dez de 1920 — foi sobretudo uma inspiração para escritores.
Um século depois, no entanto, os cientistas estão fazendo grandes avanços para transformar o concepção em veras.
A Dependência Espacial Europeia percebeu o potencial desses esforços e agora está buscando financiar projetos nesta espaço, prevendo que o primeiro recurso industrial que obteremos do espaço será “força irradiada”.
A mudança climática é o maior duelo do nosso tempo, logo há muita coisa em jogo. Do aumento das temperaturas globais até as alterações nos padrões climáticos, os impactos das mudanças climáticas já estão sendo sentidos em todo o mundo. Superar esse duelo exigirá mudanças radicais na forma porquê geramos e consumimos robustez.
As tecnologias de robustez renovável se desenvolveram drasticamente nos últimos anos, com maior eficiência e menor dispêndio. Mas uma grande barreira para sua adoção é o trajo de que não fornecem um fornecimento ordenado de força. As fazendas eólicas e solares produzem vigor somente quando o vento sopra ou o sol brilha — mas precisamos de eletricidade 24 horas por dia, todos os dias.
Em última estudo, precisamos de uma forma de armazenar virilidade em grande graduação antes de fazer a troca para fontes renováveis.
Benefícios do espaço
Uma provável maneira de contornar isso seria gerar vigor solar no espaço. Há muitas vantagens nisso. Uma estação de virilidade solar baseada no espaço poderia orbitar a face do Sol 24 horas por dia. A atmosfera da Terreno também absorve e reflete secção da luz do Sol, de modo que as células fotovoltaicas supra da atmosfera vão receber mais luz solar e produzir mais virilidade.
Mas um dos principais desafios a serem vencidos é porquê montar, lançar e implantar estruturas tão grandes. Uma única estação de vigor solar pode ter que estancar 10 km2 — o equivalente a 1,4 milénio campos de futebol. Usar materiais leves também será fundamental, já que a maior despesa será o dispêndio de lançar a estação ao espaço em um foguete.
Uma solução proposta é desenvolver uma série de milhares de satélites menores que vão se unir e se configurar para formar um único grande gerador solar. Em 2017, pesquisadores do Instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech) esboçaram designs para uma estação de força modular, consistindo de milhares de telhas de células fotovoltaicas ultraleves. Eles também apresentaram um protótipo de telha que pesa somente 280g por metro quadrângulo, semelhante ao peso de um cartão.
Recentemente, avanços nos processos de fabricação, porquê a sensação 3D, também estão sendo analisados no que se...
refere ao seu potencial para robustez espacial. Na Universidade de Liverpool, no Reino Unificado, estamos explorando novas técnicas para imprimir células fotovoltaicas ultraleves em velas solares.
Uma vela solar é uma membrana dobrável, ligeiro e altamente refletora, capaz de aproveitar o efeito da pressão da radiação do Sol para impulsionar uma espaçonave sem combustível. Estamos explorando porquê incorporar células fotovoltaicas em estruturas de velas para gerar grandes estações de vigor sem combustível.
Esses métodos nos permitiriam edificar as usinas de pujança no espaço. Na verdade, um dia poderá ser provável fabricar e implantar unidades no espaço a partir da Estação Espacial Internacional ou da futura estação lunar, chamada Gateway, que orbitará a Lua. Esses dispositivos poderiam, na verdade, ajudar a fornecer vigor à Lua.
As possibilidades não param por aí. Embora atualmente dependamos de materiais da Terreno para edificar usinas de pujança, os cientistas também estão considerando o uso de recursos do espaço para a fabricação das mesmas, porquê materiais encontrados na Lua.
Mas um dos maiores desafios pela frente será fazer com que a pujança seja transmitida de volta à Terreno. O projecto é transmudar a eletricidade das células fotovoltaicas em ondas de virilidade e usar campos eletromagnéticos para transferi-los para uma antena na superfície da Terreno. A antena converteria logo as ondas de volta em eletricidade.
Pesquisadores liderados pela Dependência de Exploração Aeroespacial do Japão já desenvolveram designs e apresentaram um sistema orbital que deve ser capaz de fazer isso.
Ainda há muito trabalho a ser feito nessa espaço, mas o objetivo é que as usinas solares no espaço se tornem uma veras nas próximas décadas.
Pesquisadores na China desenvolveram um sistema chamado Omega, que eles pretendem que esteja operacional em 2050. Esse sistema deve ser capaz de fornecer 2 GW de vigor à rede da Terreno em seu pico de desempenho, o que é uma quantidade enorme. Para produzir tanta vigor com painéis solares na Terreno, você precisaria de mais de seis milhões deles.
Satélites de força solar menores, porquê aqueles projetados para abastecer os rovers (veículos robóticos) lunares, podem estar operacionais mais cedo ainda.
Em todo o mundo, a comunidade científica está dedicando tempo e esforço ao desenvolvimento de usinas solares no espaço. Nossa esperança é que um dia elas possam ser uma instrumento vital em nossa luta contra as mudanças climáticas.
*Amanda Jane Hughes é professora de engenharia de força na Universidade de Liverpool, no Reino Unificado, onde sua pesquisa inclui o design de células fotovoltaicas e instrumentos ópticos.
Stefania Soldini é professora de engenharia aeroespacial também na Universidade de Liverpool, e sua espaço de especialização engloba simulações numéricas para design e orientação de missões espaciais, navegação e controle, asteroides e missões de velas solares.
Nascente cláusula foi publicado originalmente no site de notícias acadêmicas The Conversation e republicado cá sob uma licença Creative Commons.
