La australiana SunDrive se suma a un proyecto nacional para fabricar paneles solares integrados en naves espaciales

Dos empresas tecnológicas de Nueva Gales del Sur (Australia) han unido sus fuerzas para desarrollar paneles solares de bajo coste y peso reducido, diseñados para instalarse en naves espaciales y suministrarles energía.

Space Machines Company (SMC), fabricante de hardware y software espacial con sede en Botany, y SunDrive Solar, compañía especializada en tecnología solar ubicada en el sur de Sídney, han anunciado el inicio de una colaboración en investigación y desarrollo para diseñar, fabricar y probar paneles solares destinados a aplicaciones espaciales.

El acuerdo combinará la tecnología de células solares metalizadas con cobre de SunDrive con la experiencia de SMC en estructuras para naves espaciales, ingeniería térmica e integración de sistemas. El objetivo es establecer una fuente de suministro nacional de paneles solares para vehículos espaciales fabricados en Australia.

Según ambas compañías, los paneles solares constituyen uno de los componentes más importantes y costosos de cualquier nave espacial. Actualmente, los programas australianos de satélites dependen de paneles de calidad espacial importados, lo que limita tanto los costes como la seguridad del suministro.

Sin embargo, las dos empresas consideran que existe una oportunidad para desarrollar paneles solares de menor coste y fabricación nacional, adaptados a la producción y despliegue de naves espaciales a gran escala. Esta iniciativa permitiría reducir la dependencia de proveedores extranjeros y reforzar la capacidad industrial soberana de Australia en el sector espacial.

Primera fase de la colaboración

La primera fase de la colaboración se prolongará hasta abril de 2027 y contempla la fabricación de un panel solar integrado directamente en el fuselaje de la nave Optimus Viper, el próximo vehículo espacial de nueva generación de SMC, además de varios prototipos de paneles con dimensiones reales de vuelo.

Las siguientes fases se definirán una vez completada satisfactoriamente esta primera etapa. Entre los objetivos previstos figura el desarrollo de un panel solar desplegable, listo para su utilización en misiones espaciales, tanto para futuras naves de SMC como para el conjunto del mercado de satélites.

El panel integrado en el fuselaje deberá superar las pruebas ambientales pertinentes, incluidos ensayos de vacío térmico y vibraciones. Estas pruebas permitirán obtener los datos de ingeniería y rendimiento necesarios para avanzar hacia un producto preparado para su utilización en vuelo.

“Esta colaboración surgió porque dos empresas australianas identificaron una razón comercial para trabajar juntas”, afirmó Rajat Kulshrestha, cofundador y consejero delegado de Space Machines Company.

“Otros países están avanzando rápidamente para asegurar sus cadenas de suministro espaciales, y alianzas como esta son precisamente las que permiten a Australia desarrollar capacidades industriales duraderas”, añade.

La tecnología patentada de recubrimiento directo de cobre de SunDrive sustituye la plata, habitualmente utilizada en los paneles solares, por cobre, un material mucho más abundante. Este procedimiento permite fabricar células solares de alta eficiencia y escalables, reduciendo al mismo tiempo la dependencia de materiales críticos.

Células eficientes

Las células de heterounión de cobre (HJT) de SunDrive, caracterizadas por su reducido grosor y peso, ya han conseguido resultados récord. En 2022, la compañía alcanzó una eficiencia del 26,41 %.

Estas características resultan especialmente importantes en el desarrollo de componentes espaciales, donde cada gramo de peso de los paneles solares supone una reducción potencial de la carga útil que puede transportar la nave. La integración en el programa Optimus Viper de SMC constituirá la primera aplicación de esta tecnología en una nave espacial.

“La tecnología HJT de cobre de SunDrive reúne las prestaciones de ligereza, reducido grosor y alta eficiencia que necesitan los paneles solares de las naves espaciales de próxima generación”, señaló Vince Allen, cofundador y director tecnológico de SunDrive Solar.

“Aplicar esta tecnología al programa Optimus Viper de SMC representa una excelente oportunidad para demostrar lo que puede conseguir la innovación australiana en las exigentes condiciones de la órbita terrestre baja”, agregó.

En el marco de esta colaboración, SunDrive asumirá la selección de las células solares, el diseño de los módulos, su laminación y la caracterización eléctrica. Por su parte, SMC se encargará del diseño del sustrato, los análisis estructurales y térmicos del panel, su ensamblaje y ensayo, así como de su instalación en un modelo estructural de la nave Optimus Viper.

Ambas compañías trabajarán conjuntamente en el desarrollo del proceso de unión de los módulos solares al sustrato del panel.

Los ensayos irán mucho más allá de las pruebas habituales a las que se someten las células solares convencionales. No en vano, estos componentes deberán operar en uno de los entornos más extremos que existen: el espacio. Además, tendrán que soportar las intensas solicitaciones mecánicas y las vibraciones que se producen durante el lanzamiento.

“Un panel solar debe resistir las vibraciones del lanzamiento, el vacío y los ciclos térmicos extremos, sin dejar de ser lo más ligero posible”, explicó Ian Partis, vicepresidente de Ingeniería de SMC. “Precisamente esos son los retos en los que trabajan a diario nuestros equipos de estructuras, ingeniería térmica y ensayos”.