O que acontece a uma central solar quando o sol se põe? Tradicionalmente, nada. Mas um cientista nos EUA encontrou uma nova função para os espelhos solares inativos durante a noite: detetar asteroides. A ideia pode parecer saída de um filme de ficção científica, mas está mesmo a ser testada numa das mais avançadas instalações solares do país.
Central solar usada para rastrear o céu noturno
Para evitar que as centrais solares fiquem inativas depois do pôr do sol, o cientista John Sandusky, dos Laboratórios Nacionais Sandia, quer dar aos espelhos heliostáticos uma segunda função. No National Solar Thermal Test Facility, ele está a experimentar usá-los para caçar asteroides durante a noite.
Independentemente dos seus benefícios, todos os sistemas de energia solar têm uma falha comum: não funcionam à noite. Assim que o sol se põe, a produção de energia cessa até ao nascer do sol seguinte.
John Sandusky, cientista dos Laboratórios Nacionais Sandia, está no campo de heliostatos do National Solar Thermal Test Facility. John realizou investigações durante a noite que mostram que os heliostatos podem ser capazes de detetar asteroides. (Foto de Craig Fritz)
Esta limitação é aceite como um dado adquirido na engenharia, mas Sandusky perguntou-se se haveria alguma forma de aproveitar as centrais solares quando o céu está estrelado. Foi com essa pergunta que iniciou os testes em Albuquerque, Novo México.
Esta é a única instalação do género nos Estados Unidos. Consiste numa torre de betão com 61 metros de altura, rodeada por 218 espelhos montados em heliostatos que seguem automaticamente o sol e concentram os seus raios num alvo na torre.
Com uma área reflexiva de 37 metros quadrados, a instalação pode gerar 6 megawatts térmicos de energia. Mas quando o sol desaparece, a produção de energia cai para zero.
Como um espelho solar se transformou num “telescópio”
Os heliostatos, no entanto, conseguem fazer mais do que apenas seguir o sol. Podem ser programados para seguir outros objetos e foi isso que Sandusky quis explorar.
Como parte de um projeto de investigação interna, ele programou um dos heliostatos para rastrear o céu noturno como se fosse um telescópio. A luz refletida foi projetada para instrumentos óticos colocados na torre.
A energia obtida era mínima, apenas um femtowatt, mas ao oscilar o espelho num ciclo de um minuto, Sandusky criou condições adequadas para a deteção de asteroides.
Tradicionalmente, os asteroides são identificados com telescópios óticos que captam imagens em lapso de tempo, durante vários minutos ou horas. Nestas exposições longas, as estrelas aparecem como pontos fixos. Um asteroide, por outro lado, surge como um risco de luz, permitindo aos astrónomos calcular a sua existência, distância, tamanho e órbita.
O problema é que o céu é imenso e há poucos telescópios. Por isso, muitos asteroides ainda são descobertos por astrónomos amadores. Com os asteroides a serem vistos cada vez mais como fontes de minerais valiosos e potenciais ameaças à Terra, há uma corrida para melhorar os métodos de deteção.
Mais do que asteroides: possíveis aplicações militares
A técnica de Sandusky não gera imagens visíveis com riscos. Em vez disso, capta o espetro de potência do fotocorrente da luz recebida com resolução inferior a um miliHertz. Se um asteroide ou nave espacial passar pelo campo de visão, surge uma mudança de frequência em relação à luz das estrelas, indicando uma alteração no ângulo do movimento.
Pode não ser tão impressionante como uma fotografia com um risco revelador, mas é suficiente para mostrar o potencial de usar centrais solares inativas como complemento de baixo custo ao sistema ATLAS da NASA, dedicado à deteção de asteroides perigosos.
Segundo Sandusky, a técnica pode até ter aplicações militares, permitindo às agências de defesa detetar naves a operar secretamente no espaço cislunar. No entanto, isso exigiria um desenvolvimento mais avançado da tecnologia.
Estamos a procurar formas de escalar o sistema de um heliostato para muitos e demonstrar que conseguimos ajudar a encontrar objetos próximos da Terra, disse Sandusky. Também queremos mostrar que podemos escalar esta tecnologia para detetar asteroides ainda mais pequenos.
A investigação foi apresentada numa conferência da International Society for Optics and Photonics.
