Innovación del Laboratorio Sandia: Heliostatos solares "crossover" nocturno para buscar asteroides
2025-11-15 11:06
Fuente:Laboratorio Nacional Sandia
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Para resolver el problema de inactividad nocturna de las plantas de generación solar, el científico del Laboratorio Nacional Sandia John Sandusky está considerando nuevos usos para los heliostatos. Actualmente, está realizando pruebas en la Instalación Nacional de Pruebas de Calor Solar, haciendo que los heliostatos busquen asteroides por la noche.

Aunque los sistemas de generación solar tienen ventajas, tienen el defecto de no poder operar por la noche. Después de que el sol se ponga, el sistema se apaga, y la generación de energía es cero hasta el amanecer del día siguiente. Este es un problema real en la vida y la ingeniería. Sandusky está realizando pruebas en la Instalación Nacional de Pruebas de Calor Solar del Laboratorio Nacional Sandia en Albuquerque, Nuevo México, intentando encontrar formas de utilizar las plantas de generación solar para trabajos útiles por la noche.

Esta instalación es la única fábrica de investigación de este tipo en EE.UU., compuesta por una torre de concreto de 61 metros de altura, con 218 espejos montados en heliostatos a ambos lados de la torre. Estos espejos pueden rastrear automáticamente el sol, enfocando la luz en la torre, con un área de superficie reflectante de 37 metros cuadrados, capaz de generar 6 megavatios. Sin embargo, después de que el sol se ponga, la salida de energía cae a cero.

De hecho, la función de los heliostatos no se limita a rastrear el sol; también pueden rastrear otros objetos mediante programación. Como parte de un proyecto de desarrollo dirigido por el laboratorio, Sandusky utilizó uno de estos heliostatos para rastrear el cielo nocturno como un telescopio, proyectando la energía reflejada en instrumentos ópticos en la torre. Aunque esta energía es solo de nivel femtovatio, al hacer que el heliostato oscile de ida y vuelta en ciclos de un minuto, se crean condiciones adecuadas para la detección de asteroides.

Tradicionalmente, la gente usa telescopios ópticos maduros para observar asteroides, que pueden capturar imágenes retardadas del cielo de varios minutos u horas, rastreando estrellas sincronizadamente. En imágenes de exposición larga, las estrellas aparecen como puntos de luz, mientras que los asteroides aparecen como franjas de luz, permitiendo a los astrónomos determinar su existencia, distancia, tamaño y órbita. Sin embargo, el cielo es vasto y el número de telescopios es limitado, por lo que muchos asteroides son descubiertos por aficionados. Hoy, los asteroides podrían ser tanto fuentes valiosas de minerales como amenazas potenciales para la Tierra, y los astrónomos anhelan más herramientas de detección.

La técnica de Sandusky no produce imágenes con franjas visibles, sino que captura el espectro de potencia de corriente fotoeléctrica de luz incidente con resolución subhercio. Si un asteroide o nave espacial cruza el campo de visión, aparecerá como un desplazamiento de frecuencia relativo a la luz estelar de fondo, indicando cambios en el ángulo de movimiento. Aunque no es tan llamativo como las marcas en placas fotográficas, es suficiente para mostrar el potencial de utilizar instalaciones de generación solar inactivas como un suplemento de bajo costo para el Sistema de Alerta Temprana de Impactos de Asteroides (ATLAS) de la NASA. ATLAS busca asteroides potencialmente peligrosos. Según Sandusky, esta técnica también podría usarse para fines militares, ayudando a agencias de defensa a detectar naves espaciales operando secretamente en el espacio cislunar, aunque necesita desarrollarse hasta un nivel práctico.

Sandusky indica: "Estamos buscando oportunidades para expandir de un heliostato a múltiples, demostrando que puede ayudar a encontrar objetos cercanos a la Tierra, y también queremos probar que se puede escalar la tecnología para detectar asteroides más pequeños". Los resultados de esta investigación se publicaron en una conferencia de la Sociedad Internacional de Óptica y Fotónica.

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