Overview Energy, uma empresa start-up com sede na Virgínia, anunciou recentemente que transmitiu com sucesso energia de uma pequena aeronave Cessna Caravan voando no ar para painéis solares no solo, completando um teste de prova de conceito importante para seu plano futuro de transmitir energia solar do espaço para a Terra. A empresa planeja realizar testes em órbita baixa da Terra já em 2028 e implantar as primeiras estações de energia solar em órbita geossíncrona por volta de 2030, com o objetivo de produzir ininterruptamente mais de 1 gigawatt de eletricidade para qualquer lugar da Terra até o início da década de 2030.

Neste experimento, os pesquisadores instalaram um dispositivo transmissor composto por uma bateria, módulo de energia, laser e sistema de resfriamento em uma aeronave Cessna voando a uma altitude de cerca de 5 quilômetros (cerca de 3,1 milhas) e transmitiram energia para um painel solar baseado em terra através de um feixe de laser. A bateria a bordo simula os módulos fotovoltaicos em futuros satélites solares espaciais, o módulo laser converte energia elétrica em um feixe de luz e o módulo óptico rastreia continuamente a posição do conjunto receptor terrestre para manter o alinhamento preciso do laser à medida que a aeronave se move.

A Overview Energy disse que o próximo passo é realizar um teste de órbita baixa da Terra em 2028, seguido pelo lançamento de seu primeiro parque solar baseado no espaço em uma órbita geossíncrona de cerca de 36.000 quilômetros (cerca de 22.000 milhas) em 2029 ou 2030. De acordo com o plano, assim que o sistema amadurecer, a empresa espera alcançar transmissão de energia ininterrupta de 24 horas em todo o mundo no início de 2030. A potência de saída de um único sistema pode exceder 1 gigawatt, equivalente a uma grande usina terrestre.

A ideia deste teste é bastante semelhante a um experimento conduzido pela agência japonesa Japan Space Systems (JSS) no final de 2024, que permitiu que um avião a jato viajando a cerca de 700 quilômetros por hora (mais de 400 milhas por hora) usasse microondas formadoras de feixe para transmitir energia a uma antena terrestre. Assim como o JSS, os experimentos da Overview Energy também são conduzidos a uma altitude de cerca de 5 quilômetros, e também está planejado implantar o satélite em uma órbita geossíncrona de 36.000 quilômetros, mas o equipamento usado pela Overview está em grande parte próximo da forma final que planeja enviar ao espaço, enquanto a JSS não espera implantar um sistema completo em órbita até a década de 2040.

Além destas duas instituições, a Reflect Orbital, uma empresa startup da Califórnia, escolheu outra rota técnica, planeando construir uma constelação de 57 satélites, utilizando enormes refletores para recolher e refletir direcionalmente a luz solar numa órbita baixa a cerca de 600 quilómetros acima da Terra, e guiá-la até uma estação terrestre de receção. A empresa planeja lançar seu primeiro satélite de teste nesta primavera para verificar a “luz suplementar de reflexão espacial”, um modo diferente da transmissão direta de energia.

As vantagens da geração de energia solar espacial em comparação com a energia fotovoltaica terrestre tradicional concentram-se principalmente em dois aspectos: primeiro, ao retransmitir feixes de luz ou energia entre vários satélites, a energia pode ser transmitida para a extremidade receptora terrestre à noite, alcançando uma verdadeira geração de energia contínua 24 horas por dia, 7 dias por semana; em segundo lugar, os satélites operam fora da atmosfera e quase não são afetados pelas nuvens, pelo clima e pela dispersão atmosférica, e a energia solar que pode ser coletada por unidade de área é significativamente maior do que a das centrais elétricas terrestres. Isto significa que, uma vez amadurecida a tecnologia, espera-se que a energia solar espacial se torne uma parte importante dos sistemas de energia renovável em grande escala.

No entanto, transformar esta visão em realidade ainda enfrenta muitos desafios importantes, incluindo a perda de eficiência nos múltiplos processos de conversão de "eletricidade-óptica-eletricidade" ou "eletricidade-microondas-eletricidade", coordenação precisa e controlo de atitude entre dezenas ou mesmo centenas de satélites, bem como gestão de detritos espaciais e riscos de segurança trazidos por infraestruturas em órbita de grande escala. Avaliações anteriores realizadas por uma equipa de investigação britânica mostraram que a energia solar orbital tem potencial para satisfazer até 80% das necessidades energéticas da Europa até meados do século, se os desafios técnicos e de engenharia acima mencionados forem eficazmente resolvidos.