Futuro de los Viajes Espaciales podría reducirse a pequeños paneles solares

Futuro de los Viajes Espaciales podría reducirse a pequeños paneles solares

Durante muchos años, científicos han estado empeñados en conseguir el diseño perfecto de paneles solares para el beneficio de la humanidad en la Tierra.

Ahora, la investigación sugiere que estos paneles solares sobrealimentados también podrían ser de gran ayuda mucho más lejos de casa, en los viajes espaciales.

En un nuevo estudio, un equipo de científicos alemanes ató cuatro celdas solares orgánicas y de perovskita diferentes a un cohete y lo disparó a una órbita terrestre baja (LOE) para ver cómo funcionan los paneles solares en condiciones no terrestres. El vuelo solo duró siete minutos, pero los investigadores pudieron recopilar algunas indicaciones prometedoras de cómo estos paneles se ajustaron al cambio.

Estos paneles no mostraron una disminución real en la funcionalidad e incluso demostraron la capacidad de trabajar en condiciones de poca luz mejor que sus contrapartes inorgánicas más pesadas. Los investigadores creen que estas capacidades podrían convertirlos en los principales candidatos para el futuro de los viajes al espacio profundo.

En el artículo, el equipo de investigadores explica que, en el mejor de los casos, falta la historia de la experimentación y los vuelos espaciales propulsados ​​por celdas solares. El año 1959 vio el lanzamiento del primer cohete propulsado por energía solar, Explorer 6. En décadas más recientes, se han realizado pruebas con paneles solares en el espacio utilizando globos estratosféricos para flotar cerca de la estratósfera de la Tierra. Esto no es exactamente lo mismo que lograr alturas orbitales reales.

Como resultado, es difícil para los científicos extrapolar cómo algunas de las investigaciones actuales podrían aplicarse a misiones en el espacio profundo. Para acercarse un poco más a esta realidad, este equipo de investigación disparó sus celdas solares a aproximadamente 239 kilómetros hacia el cielo.

¿Cómo funciona?

El cohete que transportaba una selección de cuatro cedas solares ultradelgadas despegó de Suecia en junio de 2019 para dar una vuelta rápida de siete minutos alrededor del bloque LOE. Las células solares a bordo (o más bien, unidas al exterior de la carga útil) eran una mezcla de perovskita y células solares orgánicas.

El Futuro de los Viajes Espaciales podría reducirse a pequeños paneles solares
Por encima de los globos estratosféricos y los aviones comerciales, estos investigadores lanzaron sus paneles solares a la órbita terrestre baja para probar cómo les iría en el espacio. Imagen: Joule

Los autores escriben que estas celdas eran tan delgadas y livianas (0.99 kg cada una) que podían generar suficiente electricidad para alimentar 300 bombillas estándar.

Lennart Reb, investigador de la Universidad Técnica de Munich y primer autor del estudio, dijo en un comunicado:

“Esto es diez veces más de lo que ofrece la tecnología actual”.

Pero, si bien estos paneles solares pueden ser impresionantes en la Tierra, ver si mantenían su efectividad en el espacio era el objetivo..

Después de un lanzamiento y aterrizaje exitosos, en los que las celdas solares sobrevivieron al estrés físico resultante, el equipo analizó algunos datos prometedores de las aventuras de los paneles solares. Además de mantener su eficiencia en el entorno LOE, el equipo también descubrió que los paneles podían funcionar en entornos con poca luz donde la única fuente de luz era la luz dispersa desde la Tierra.

Los autores escriben que este hallazgo no solo muestra un rendimiento más allá de la tecnología actual, sino que también sugiere un potencial para misiones en el espacio profundo en el futuro que pueden tener condiciones de poca luz.

Peter Müller-Buschbaum, investigador de la Universidad Técnica de Munich y autor principal del estudio, dijo en un comunicado:

“Esta es una buena pista y confirma que la tecnología puede entrar en lo que se llama misiones en el espacio profundo, donde las enviarías lejos en el espacio, lejos del sol, donde las células solares estándar no funcionarían”.

Si bien este estudio de investigación en particular no lo ha demostrado, investigaciones anteriores también han demostrado que el espacio (que es inherentemente mucho más seco que la Tierra) en realidad puede ser bueno para las células solares de perovskita, que comúnmente enfrentan problemas de degradación ambiental en la Tierra.

¿Qué podemos esperar?

Si bien estas celdas solares son muy prometedoras cuando se trata de impulsar misiones en el espacio profundo de una manera liviana y económica, también hay muchos otros factores a considerar antes de que estas celdas puedan colocarse en la próxima sonda estelar.

El Futuro de los Viajes Espaciales podría reducirse a pequeños paneles solares
Una celda de perovskita que utiliza películas delgadas de triyoduro de plomo y metilamonio. (Dennis Schroeder / NREL)

Primero, los autores dicen que serán necesarias pruebas de mayor duración para ver qué tan bien estos paneles podrían resistir un vuelo de larga distancia (como lo serían estas misiones en el espacio profundo). Desafortunadamente, siete minutos no es suficiente.

Otra cosa que la investigación futura deberá considerar son los efectos del entorno del espacio exterior (es decir, radiación de partículas cósmicas y solares, presión de vacío ultra alta y enormes diferencias de temperatura). Con más naves espaciales comerciales despegando todo el tiempo, con suerte, esto datos se podrán recopilar en un futuro no muy lejano.

Los hallazgos de la investigación fueron publicados en la revista Joule.

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Fuente: eurekalert

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