Poder del Cosmos: Cómo NASA y Ascent Solar’s Thin-Film Arrays Están Transformando la Transmisión de Energía del Espacio a la Tierra

• Energía Solar Basada en el Espacio: Panorama del Mercado y Demanda Emergente
• Avances en Arrays Solares de Capa Fina y Transmisión de Energía Inalámbrica
• Actores Clave y Colaboraciones Estratégicas en Energía del Espacio a la Tierra
• Expansión Proyectada y Oportunidades de Inversión en Transmisión de Energía Desde el Espacio
• Puntos Calientes Globales e Iniciativas Regionales en Energía Basada en el Espacio
• Innovaciones de Nueva Generación y el Camino a Seguir para la Energía del Espacio a la Tierra
• Barreras, Avances y Oportunidades Estratégicas en la Transmisión de Energía Espacial
• Fuentes y Referencias

“El verano de 2025 trajo un aumento de actividades en salud digital y telemedicina.” (fuente)

Energía Solar Basada en el Espacio: Panorama del Mercado y Demanda Emergente

La energía solar basada en el espacio (SBSP) está pasando rápidamente de un concepto teórico a una demostración práctica, con avances recientes que destacan su potencial de mercado. Un desarrollo fundamental es la colaboración entre NASA y Ascent Solar Technologies, que se centra en arrays fotovoltaicos (PV) de capa fina diseñados para una generación de energía eficiente y transmisión inalámbrica desde la órbita a la Tierra. Esta asociación es parte de la iniciativa del Dirección de Misión de Tecnología Espacial de la NASA, cuyo objetivo es validar la viabilidad de transmitir energía solar recolectada en el espacio directamente a receptores terrestres.

Las arrays de capa fina de Ascent Solar aprovechan materiales ligeros y flexibles—principalmente CIGS (sulfuro de cobre indio y galio)—que son muy adecuados para su implementación en el duro entorno del espacio. Estas arrays ofrecen una alta relación potencia-peso, crucial para minimizar los costos de lanzamiento y maximizar la producción de energía. En 2023, Ascent Solar informó que sus últimos módulos lograron eficiencias superiores al 17%, con investigaciones en curso que buscan alcanzar el 20% o más (Ascent Solar).

El panorama del mercado para SBSP está siendo moldeado por una creciente demanda global de energía limpia y confiable y las limitaciones de las instalaciones solares terrestres, como la dependencia del clima y el uso del suelo. Según un informe de MarketsandMarkets de 2023, se proyecta que el mercado de SBSP alcanzará los 4.5 mil millones de dólares para 2030, impulsado por inversiones gubernamentales y la innovación del sector privado. Estados Unidos, China y Japón están liderando el camino, con la JAXA de Japón enfocándose en un sistema piloto de SBSP para mediados de la década de 2030 (JAXA).

• Hitos Técnicos: La demostración de NASA y Ascent Solar probará el proceso de extremo a extremo: recolección de solar, conversión a microondas o láseres, y transmisión segura a receptores terrestres.
• Implicaciones Comerciales: El éxito podría desbloquear nuevas fuentes de ingresos para fabricantes de satélites, proveedores de lanzamientos y servicios públicos de energía, mientras apoya la resiliencia de la red y la entrega de energía remota.
• Desafíos: Los obstáculos clave siguen siendo los desafíos regulatorios, la eficiencia de transmisión y la aceptación pública de la transmisión de energía inalámbrica.

En resumen, el proyecto de array de capa fina de NASA × Ascent Solar es un paso fundamental hacia el SBSP comercial, con el potencial de transformar el mercado energético global al proporcionar energía continua derivada del espacio a la Tierra. A medida que se aborden las barreras técnicas y regulatorias, el sector está preparado para un crecimiento y inversión significativos.

Avances en Arrays Solares de Capa Fina y Transmisión de Energía Inalámbrica

La colaboración de NASA con Ascent Solar Technologies marca un avance significativo en la búsqueda de energía solar basada en el espacio (SBSP), aprovechando arrays solares de capa fina avanzados para permitir la transmisión de energía inalámbrica desde la órbita a la Tierra. En 2023, Ascent Solar recibió un contrato del Centro de Vuelo Espacial Marshall de NASA para desarrollar módulos fotovoltaicos (PV) de capa fina ultra-ligeros y flexibles específicamente diseñados para aplicaciones espaciales (NASA). Estos arrays, hechos de cobre indio galio selenio (CIGS), ofrecen alta eficiencia (hasta 17.8% en entornos de laboratorio) y una durabilidad excepcional, lo que los hace ideales para su implementación en satélites y grandes plataformas en órbita.

La innovación clave radica en la combinación de estos arrays de capa fina con tecnología de transmisión de energía inalámbrica (WPT). El concepto implica recolectar energía solar en el espacio—donde la luz solar es constante y no filtrada por la atmósfera—y convertirla en microondas o haces de láser. Estos haces se transmiten a receptores terrestres, conocidos como rectennas, que convierten la energía de nuevo en electricidad utilizable (NREL).

• Ligero y Flexible: Los módulos de capa fina de Ascent pesan menos de 1 kg/m², una fracción de los paneles de silicio tradicionales, reduciendo drásticamente los costos de lanzamiento y permitiendo arrays más grandes en órbita.
• Densidad de Energía Alta: Los arrays pueden generar más de 200 vatios por kilogramo, un métrico crítico para maximizar la producción de energía por masa de lanzamiento (Ascent Solar).
• Durabilidad: Las películas delgadas CIGS son resistentes a la radiación y a extremos de temperatura, asegurando largas vidas operativas en el duro entorno espacial.

Demostraciones recientes, como la exitosa transmisión de energía del Proyecto de Energía Solar Espacial de Caltech desde el espacio a la Tierra en 2023 (Caltech), subrayan la viabilidad de este enfoque. Los esfuerzos de NASA y Ascent Solar ahora se centran en escalar estas tecnologías, con el objetivo de desplegar arrays de múltiples megavatios capaces de transmitir energía limpia y renovable a las redes terrestres—revolucionando potencialmente el acceso energético y la resiliencia global.

Actores Clave y Colaboraciones Estratégicas en Energía del Espacio a la Tierra

La búsqueda de energía solar basada en el espacio (SBSP) ha acelerado en los últimos años, con NASA y los innovadores del sector privado como Ascent Solar Technologies a la vanguardia. Su colaboración en arrays fotovoltaicos de capa fina marca un paso crucial hacia la realización de la visión de transmitir energía solar desde la órbita a la Tierra, potencialmente revolucionando el suministro energético global.

El Papel y Visión de NASA

• NASA ha defendido durante mucho tiempo la SBSP como un medio para proporcionar energía renovable continua no afectada por el clima terrestre o los ciclos de día y noche. El Proyecto de Energía Solar Basada en el Espacio de la agencia explora tecnologías avanzadas para recolectar y transmitir energía solar desde el espacio.
• En 2023, el programa de Conceptos Innovadores Avanzados (NIAC) de NASA financió varios estudios de SBSP, incluidos aquellos enfocados en la transmisión de energía inalámbrica y arrays solares ultra-ligeros.

La Tecnología de Capa Fina de Ascent Solar

• Ascent Solar Technologies se especializa en módulos solares de capa fina CIGS (Sulfuro de Cobre Indio y Galio), que son flexibles, ligeros y altamente eficientes—atributos clave para su implementación en el espacio.
• En 2023, Ascent Solar anunció una asociación con NASA para desarrollar y probar arrays de capa fina para aplicaciones de SBSP, con el objetivo de maximizar las relaciones potencia-peso y resistir el duro entorno espacial (Ascent Solar News).

Colaboración Estratégica y Demostración

• El proyecto NASA × Ascent Solar se centra en integrar arrays de capa fina con sistemas de transmisión de energía inalámbrica, como microondas o transmisión láser, para entregar energía a receptores terrestres.
• Demostraciones recientes en laboratorio han mostrado resultados prometedores, con los arrays de Ascent logrando eficiencias de conversión de energía superiores al 15% y manteniendo el rendimiento después de la exposición simulada al espacio (PV Tech).
• Se planifican pruebas de campo para finales de 2024, con el objetivo de validar la transmisión de energía de extremo a extremo desde una plataforma de gran altitud, preparando el camino para futuras demostraciones en órbita.

Impacto en el Mercado e Industria

• Se proyecta que el mercado mundial de SBSP alcance 900 millones de dólares para 2030, impulsado por inversiones gubernamentales y la innovación del sector privado.
• Se espera que la colaboración de NASA y Ascent Solar catalice más asociaciones, acelere la preparación tecnológica y posicione a EE. UU. como un líder en la transmisión de energía del espacio a la Tierra.

Expansión Proyectada y Oportunidades de Inversión en Transmisión de Energía Desde el Espacio

La colaboración entre NASA y Ascent Solar Technologies marca un momento crucial en la evolución de la energía solar basada en el espacio (SBSP), particularmente en el contexto de la transmisión de energía desde la órbita hacia la Tierra. Las arrays fotovoltaicas ligeras y flexibles de Ascent Solar están siendo desarrolladas para su implementación en satélites y estaciones espaciales, con el objetivo de capturar energía solar en el espacio y transmitirla de forma inalámbrica a receptores terrestres. Esta tecnología podría revolucionar los mercados energéticos globales al proporcionar energía continua y renovable no afectada por el clima o los ciclos día-noche.

Demostraciones recientes han mostrado la viabilidad de la transmisión de energía inalámbrica (WPT) desde el espacio. En 2023, el Demostrador de Energía Solar Espacial (SSPD-1) del Instituto de Tecnología de California transmitió exitosamente energía de forma inalámbrica en el espacio, un paso significativo hacia un SBSP práctico (Caltech). La asociación de NASA con Ascent Solar aprovecha la tecnología de película delgada CIGS (cobre-indio-galio-seleniuro) de la última, que cuenta con alta eficiencia y resistencia a la radiación, lo que la hace ideal para el duro entorno espacial (NASA).

Los analistas del mercado proyectan un sólido crecimiento en el sector de SBSP. Según un informe de 2023, se espera que el mercado global de energía solar basada en el espacio alcance los 902 millones de dólares para 2030, creciendo a una tasa compuesta anual del 8.2% desde 2023 (MarketsandMarkets). La creciente demanda de energía limpia y los avances en materiales solares ligeros son impulsores clave. Los arrays de Ascent Solar, que pueden ser enrollados y desplegados en órbita, reducen los costos de lanzamiento y permiten superficies de recolección más grandes, haciendo que el SBSP comercial sea más viable.

Están surgiendo oportunidades de inversión a lo largo de la cadena de valor:

• Fabricación de Satélites: Las empresas que desarrollan arrays solares desplegables y módulos de transmisión de energía están atrayendo capital de riesgo y contratos gubernamentales.
• Infraestructura Terrestre: Las empresas especializadas en rectennas (antenas receptoras) y la integración de la red están en posición de crecimiento a medida que las estaciones receptoras terrestres se vuelven necesarias.
• Servicios Públicos de Energía: Las compañías de servicios públicos están explorando asociaciones para asegurar el suministro futuro de SBSP, cubriendo la volatilidad de la generación terrestre.

A medida que NASA y Ascent Solar avancen en su tecnología de arrays de capa delgada, se está preparando el escenario para una nueva era de transmisión de energía del espacio a la Tierra. Los primeros inversores e innovadores en este sector pueden beneficiarse de la convergencia de la ingeniería aeroespacial y la energía renovable, a medida que el sueño de transmitir vatios desde la órbita se acerca a la realidad.

Puntos Calientes Globales e Iniciativas Regionales en Energía Basada en el Espacio

La energía solar basada en el espacio (SBSP) ha sido durante mucho tiempo una solución visionaria para las crecientes demandas energéticas de la Tierra, y los desarrollos recientes están acercando este concepto a la realidad. En 2024, NASA se asoció con Ascent Solar Technologies para probar arrays fotovoltaicos avanzados de capa fina diseñados para una generación eficiente de energía y transmisión inalámbrica desde la órbita al suelo. Esta colaboración marca un hito significativo en la carrera global por aprovechar la energía solar en el espacio y transmitirla a la Tierra, potencialmente revolucionando el paisaje de la energía renovable.

Los arrays de capa fina de Ascent Solar son notables por su diseño liviano, flexible y de alta eficiencia, lo que los hace ideales para su implementación en el duro entorno del espacio. Estos arrays están siendo probados como parte del Proyecto de Energía Solar Basada en el Espacio de NASA, cuyo objetivo es demostrar la viabilidad de recolectar energía solar en órbita y transmitirla de forma inalámbrica—típicamente a través de microondas o haces láser— a receptores terrestres. La tecnología podría ofrecer energía continua, independiente del clima, abordando problemas de intermitencia que enfrentan las granjas solares terrestres.

A nivel global, el interés en SBSP está en aumento. El METI de Japón y la iniciativa SOLARIS de la Agencia Espacial Europea están invirtiendo fuertemente en tecnologías similares, pero el proyecto de NASA × Ascent Solar destaca por su enfoque en soluciones de película fina escalables y manufacturables. En 2023, Ascent Solar reportó una eficiencia del 17.55% para sus módulos flexibles CIGS (sulfuro de cobre indio y galio), un récord para esta clase de tecnología (Ascent Solar News).

• Ventajas Clave: Los arrays de película delgada son más ligeros y adaptables que los paneles de silicio tradicionales, reduciendo los costos de lanzamiento y permitiendo estaciones de energía más grandes y modulares en órbita.
• Hitos de Transmisión: Las pruebas continuas de NASA incluyen la transmisión de pequeñas cantidades de energía a distancias cortas, con planes de aumentar a demostraciones de múltiples kilovatios en los próximos años (Función de NASA).
• Implicaciones Globales: Si tiene éxito, esta tecnología podría proporcionar energía limpia y despachable a regiones remotas o afectadas por desastres, apoyando aplicaciones tanto civiles como de defensa.

A medida que avanza la asociación NASA × Ascent Solar, se están estableciendo estándares técnicos y comerciales para SBSP, posicionando a EE. UU. como un líder en el emergente mercado de energía del espacio a la Tierra.

Innovaciones de Nueva Generación y el Camino a Seguir para la Energía del Espacio a la Tierra

La energía solar basada en el espacio (SBSP) ha sido durante mucho tiempo un concepto visionario, pero los avances recientes la están acercando a la realidad. Un hito clave es la colaboración entre NASA y Ascent Solar Technologies, que está pionerizando el uso de arrays fotovoltaicos de capa fina para una generación eficiente de energía y transmisión inalámbrica desde el espacio hacia la Tierra. Esta asociación es parte de los esfuerzos de la Dirección de Tecnología Espacial de NASA para desarrollar soluciones energéticas de próxima generación para aplicaciones tanto terrestres como extraterrestres.

Las arrays de capa fina de Ascent Solar están hechas de materiales ligeros y flexibles, como CIGS (cobre indio galio selenio), que ofrecen ventajas significativas sobre los paneles solares tradicionales basados en silicio. Estos arrays pueden ser enrollados, doblados y desplegados en grandes áreas con una masa mínima, un factor crítico para lanzamientos espaciales. Según Ascent Solar, sus módulos logran relaciones potencia-peso que superan los 1,000 W/kg, en comparación con 200-300 W/kg para paneles convencionales, lo que los hace ideales para su implementación orbital.

El siguiente paso es transmitir la energía cosechada de vuelta a la Tierra. NASA y sus socios están explorando la transmisión de energía inalámbrica basada en microondas y láser. En 2023, el Proyecto de Energía Solar Espacial de Caltech demostró exitosamente la transmisión de energía de forma inalámbrica desde el espacio a un receptor en la Tierra, marcando una prueba de concepto significativa. La hoja de ruta de NASA incluye ampliar estas demostraciones, mejorar las eficiencias de conversión y abordar las interferencias atmosféricas para asegurar una entrega de energía confiable y de alta capacidad.

• Mejoras en la Eficiencia: Los arrays de capa fina pueden fabricarse a gran escala y adaptarse para alta eficiencia en el entorno espacial, con investigaciones en curso que buscan tasas de conversión por encima del 30% (NREL).
• Potencial de Despliegue: La naturaleza ligera de los módulos de capa fina permite el lanzamiento de arrays más grandes, potencialmente generando gigavatios de energía en órbita.
• Desafíos de Transmisión: Los obstáculos clave incluyen minimizar la pérdida de energía durante la transmisión y garantizar la seguridad tanto de los activos espaciales como de las poblaciones en la Tierra.

De cara al futuro, la iniciativa NASA × Ascent Solar está preparando el terreno para un SBSP a escala comercial. Si se superan los desafíos técnicos y regulatorios, la transmisión de energía del espacio a la Tierra podría convertirse en un pilar del mix energético limpio global para la década de 2030, proporcionando electricidad continua e independiente del clima (IEA).

Barreras, Avances y Oportunidades Estratégicas en la Transmisión de Energía Espacial

El concepto de transmitir energía solar recolectada en el espacio directamente a la Tierra—conocido como energía solar basada en el espacio (SBSP)—ha sido durante mucho tiempo una solución tentadora para las crecientes necesidades energéticas del mundo. Los desarrollos recientes, particularmente la colaboración entre NASA y Ascent Solar Technologies, están acercando esta visión a la realidad. Su trabajo en arrays fotovoltaicos de capa fina es un paso significativo hacia sistemas de transmisión de energía del espacio a la Tierra eficientes, ligeros y escalables.

• Barreras: Los principales desafíos en SBSP incluyen el alto costo de lanzar y desplegar grandes arrays solares, la necesidad de materiales ultra-ligeros y duraderos, y la transmisión segura y eficiente de energía—típicamente a través de microondas o haces láser— a través de la atmósfera terrestre. También persisten los obstáculos regulatorios y las preocupaciones públicas sobre la seguridad de la energía transmitida. Según un informe de NASA, el costo por kilogramo a órbita terrestre baja sigue siendo un factor limitante, aunque está disminuyendo con nuevas tecnologías de lanzamiento.
• Avances: La tecnología fotovoltaica de película delgada CIGS (cobre indio galio selenio) de Ascent Solar ofrece una solución innovadora. Estos paneles flexibles y ligeros pueden enrollarse para un lanzamiento compacto y luego desplegarse en la órbita, reduciendo drásticamente la masa y el volumen en comparación con los paneles basados en silicio tradicionales. En 2023, NASA eligió a Ascent Solar para su programa de Pequeñas Empresas Innovadoras (SBIR) para desarrollar estos arrays para aplicaciones espaciales, citando su alta relación potencia-peso y resistencia en entornos hostiles.
• Oportunidades Estratégicas: La demostración exitosa de arrays de capa delgada en el espacio abre la puerta a sistemas de SBSP de gran escala. Estos podrían proporcionar energía continua e independiente del clima a áreas remotas o afectadas por desastres, complementar las redes terrestres y apoyar puestos avanzados en la Luna o Marte. El Departamento de Defensa de EE. UU. también ha mostrado interés, financiando proyectos como los experimentos de transmisión de energía del Laboratorio de Investigación de la Fuerza Aérea. Los jugadores comerciales, incluidos Northrop Grumman y la JAXA de Japón, también están invirtiendo en SBSP, señalando un mercado en crecimiento y el potencial de asociaciones público-privadas.

A medida que NASA y Ascent Solar avanzan en la tecnología de arrays de capa delgada, la perspectiva de transmitir energía limpia y renovable del espacio a la Tierra se está volviendo cada vez más viable. Superar las barreras técnicas y regulatorias será crucial, pero las oportunidades estratégicas para la seguridad energética y la sostenibilidad son inmensas.

Fuentes y Referencias

• Transmitiendo los Vatios: NASA × Ascent Solar’s Thin-Film Array Prepara el Terreno para la Transmisión de Energía del Espacio a la Tierra
• Programa de Investigación de Pequeñas Empresas Innovadoras (SBIR)
• MarketsandMarkets
• JAXA
• NREL
• Proyecto de Energía Solar Espacial de Caltech
• PV Tech
• Iniciativa SOLARIS
• IEA