El innovador sistema europeo que imprimirá en 3D paneles solares en el espacio para alimentar megaconstelaciones

En medio del auge de las megaconstelaciones de satélites, que suponen un peligro para las observaciones astronómicas y se multiplican en la órbita baja terrestre, Europa apuesta por una innovadora forma de alimentarlas: un sistema capaz de imprimir en 3D paneles solares directamente en el espacio.

Dcubed, empresa alemana especializada en hardware para satélites y en tecnologías de fabricación en órbita, ha desarrollado Araqys, un nuevo método que permite imprimir placas fotovoltaicas en microgravedad usando resina curada por radiación ultravioleta (UV).

Una tecnología que elimina estructuras pesadas y mecanismos complejos que tradicionalmente encarecen los lanzamientos; y que llega para combatir la alta demanda de energía asequible y escalable frente a las nuevas aplicaciones en órbita, como centros de datos o constelaciones de defensa.

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Araqys aborda este problema proporcionando una gama completa de soluciones de energía espacial. "Dcubed está plenamente comprometido con liderar la próxima frontera: la generación de energía en órbita", afirma Thomas Sinn, director ejecutivo de Dcubed en un comunicado.

"Mi participación en un estudio del Centro Nacional de Análisis de Energía Solar (NIAC) de la NASA sobre energía solar espacial hace más de 15 años impulsó este proyecto. Desde entonces, hemos estado desarrollando constantemente las tecnologías necesarias para hacer realidad la energía espacial. Con Araqys, ahora combinamos esos años de innovación en soluciones energéticas asequibles a gran escala, diseñadas para satisfacer las demandas de la creciente economía espacial", añade.

Impresión 3D en el espacio

La lógica detrás de Araqys es sencilla, aunque su desarrollo técnico sea muy avanzado. Actualmente, los paneles solares rígidos o módulos plegables se envían al espacio dentro de cohetes. Con este sistema, la nave lleva una membrana solar de peso mínimo, tan delgada y maleable que recuerda más a un tejido que a una estructura tradicional.

Una vez que llega a órbita, la lámina solar se desenrolla suavemente y un sistema de impresión se encarga de generar la estructura rígida que la sostiene, capa a capa. Y gracias a la exposición a la radiación ultravioleta del entorno espacial, el material se endurece, evitando así consumos energéticos adicionales u hornos industriales.

Estructura de un panel solar. Iaremenko/iStock Omicrono

Este sistema podría cambiar la ingeniería espacial al reducir masa, volumen y logística. Cabe señalar que actualmente cada kilogramo enviado al espacio cuesta entre 3.000 y 5.000 euros en los lanzadores más punteros. Por lo que, al disminuir el peso, también lo hacen los costes.

Araqys también solventa otro inconveniente de la industria. Las empresas de telecomunicaciones, servicios de navegación y observación terrestre están aumentando el número de pequeños satélites, que requieren de energía constante y estable, algo que no se consigue con paneles solares plegables expuestos a vibraciones, aceleraciones durante el despegue o impactos acústicos.

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La compañía asegura que sus paneles fotovoltaicos impresos en 3D eliminan el despliegue mecánico, que es una de las partes con mayor índice de fallo. Asimismo, otro aspecto clave es que el espacio ofrece un vacío extremo y luz solar continua, que la empresa aprovecha para simplificar el proceso de fabricación con su sistema.

Esto se debe a que la resina es capaz de endurecerse sin que se necesiten equipos voluminosos. Mientras que la ausencia de gravedad permite crear estructuras muy ligeras y estables.

Diferentes pruebas

Dcubed ha diseñado una hoja de ruta de misiones tecnológicas para poner a prueba su sistema paso a paso. Primero ensamblará en órbita un brazo de 0,60 metros, cuyo objetivo principal será comprobar que toda la arquitectura funciona sin errores. Después volará una versión de un metro, consolidando la madurez técnica del concepto.

En 2027, la compañía planea probar un demostrador capaz de generar 2 kW de potencia, una cifra relativamente modesta pero suficiente para validar el proceso. Si esta fase tiene éxito y la tecnología escala según lo previsto, el sistema podría llegar a alimentar constelaciones completas de satélites o incluso futuras infraestructuras orbitales de mayor tamaño.

Varias impresoras 3D. Minku Kang/Unsplash Omicrono

El satélite Araqys de esta última prueba será construido por Astro Digital, un proveedor de transporte de naves espaciales históricas ubicado a pocos kilómetros de la sede de Dcubed USA en Berthoud, Colorado (Estados Unidos). Mientras que el lanzamiento estará gestionado por Maverick Space Systems, que también proporcionará servicios de gestión e integración del lanzamiento para el satélite.

"El satélite Araqys demostrará cómo la fabricación en el espacio y la generación de energía económica a gran escala pueden dar lugar a una nueva clase de satélites pequeños, capaces de generar, almacenar y transmitir la energía necesaria para la próxima generación de misiones orbitales", indica Chris Biddy, director ejecutivo de Astro Digital.

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Con la tecnología de fabricación en órbita ya encarrilada, Dcubed mira a un futuro en el que sus sistemas puedan alimentar una nueva generación de infraestructuras espaciales. Entre las primeras aplicaciones que la compañía contempla figuran grandes paneles solares para megaconstelaciones de satélites de datos y remolcadores espaciales capaces de empujar naves y plataformas hacia nuevas órbitas, reduciendo la dependencia del combustible químico y de lanzamientos adicionales.

Más allá de estos usos cercanos, la empresa apunta a campos emergentes como el power-beaming, una técnica que permitirá transferir energía entre satélites mediante microondas o láser, y a las futuras plantas de energía solar espacial que países como Japón o Reino Unido ya estudian para la década de 2035–2040. En ese horizonte, Dcubed resume su visión en una idea sencilla pero disruptiva: el futuro energético en órbita pasa por fabricar allí lo que hoy todavía se construye y se lanza desde la Tierra.