Energía solar desde el espacio: la apuesta que quiere cambiar la red eléctrica

  • Japón lidera la carrera por la energía solar desde el espacio con el satélite experimental OHISAMA.
  • La tecnología convierte la luz solar en órbita en microondas que se envían a antenas en la superficie.
  • Una futura estación comercial podría ofrecer casi energía continua con alta potencia para la red.
  • Los principales desafíos son el coste, la seguridad del haz de microondas y el impacto ambiental de los lanzamientos.

Energía solar desde el espacio

La idea de que parte de la electricidad que usamos a diario llegue desde fuera de la atmósfera suena a ciencia ficción, pero Japón se está tomando esa posibilidad muy en serio. A través de un ambicioso programa de energía solar desde el espacio, el país asiático quiere probar si es viable captar luz solar en órbita y enviarla después a la superficie como electricidad aprovechable casi de forma continua.

Este enfoque pretende ir más allá de los paneles instalados en tejados o grandes plantas en suelo, que dependen del clima y del ciclo día-noche. En el espacio, el Sol está disponible mucho más tiempo y con mayor intensidad, lo que abre la puerta a nuevas formas de generación renovable capaces de reforzar la red eléctrica cuando la producción terrestre no es suficiente.

OHISAMA: el satélite japonés que quiere encender una luz desde la órbita

Satélite de energía solar espacial

El primer paso práctico de Japón en esta carrera se llama OHISAMA, un pequeño satélite experimental diseñado como demostrador tecnológico, no como central eléctrica comercial. Según los datos publicados por Japan Space Systems (J-spacesystems), el aparato tendrá una masa aproximada de ciento ochenta kilos y montará un panel integrado de generación y transmisión de unos setenta centímetros por dos metros.

Con esa configuración, el satélite dispondrá de alrededor de setecientos veinte vatios de potencia eléctrica, una cifra comparable al consumo de un electrodoméstico de tamaño medio funcionando durante una hora. Es una capacidad modesta si se compara con una planta de generación convencional, pero suficiente para comprobar si toda la cadena tecnológica funciona desde la órbita baja hasta una antena en tierra.

El lanzamiento de OHISAMA está previsto para el ejercicio fiscal de 2026 a bordo de un pequeño cohete comercial japonés. Una vez en una órbita baja, en torno a los cuatrocientos cincuenta kilómetros de altura, el satélite captará la luz solar, la convertirá en electricidad y, posteriormente, transformará esa energía en microondas para enviarlas sin cables hacia la superficie.

El objetivo del experimento es alimentar un sistema de iluminación conectado a una gran antena parabólica situada en el centro de espacio profundo de Usuda, en la prefectura de Nagano. Sobre el papel puede parecer un ensayo sencillo -encender unas luces-, pero para la comunidad científica japonesa es una prueba clave: si la señal llega con la intensidad adecuada, significará que la transmisión inalámbrica de energía desde el espacio funciona más allá del laboratorio.

De la teoría al laboratorio: lo que ya se ha conseguido en la Tierra

Pruebas de transmisión de energía

Japón no parte de cero en este terreno. En ensayos realizados a nivel del suelo ya se ha logrado transmitir energía de forma inalámbrica con resultados significativos. En pruebas controladas se ha conseguido enviar 1,8 kilovatios a unos 55 metros de distancia y hasta 10 kilovatios a unos 500 metros, manteniendo una eficiencia razonable para un sistema en desarrollo.

El país también ha llevado la experimentación a la atmósfera. En 2024, investigadores japoneses realizaron una demostración en la que se transmitió energía desde un avión a unos siete kilómetros de altura hasta una antena en la superficie. Estos pasos intermedios han servido para ir ajustando materiales, electrónica y algoritmos de control del haz antes de dar el salto a la órbita con OHISAMA.

Estos avances se enmarcan en una tendencia global en la que universidades y agencias espaciales de Estados Unidos y Europa también han probado pequeños prototipos de energía solar espacial. Sin embargo, el proyecto japonés aspira a algo más ambicioso: convertir por primera vez energía captada en el espacio en electricidad utilizables en un punto concreto de la superficie, y no solo en una señal débil detectada por instrumentos.

Las autoridades japonesas han incluido esta línea de trabajo dentro de su planificación energética a medio y largo plazo. No se trata todavía de una solución para abaratar la factura de la luz, sino de un laboratorio tecnológico a gran escala que podría definir si merece la pena apostar por grandes centrales solares en órbita a partir de la década de 2040.

Por qué la energía solar desde el espacio es diferente a la que ya conocemos

Plataformas solares espaciales

La motivación de fondo de estos proyectos está en los límites físicos de la generación renovable en superficie. La producción solar y eólica dependen de factores que todos conocemos: nubes, lluvia, horas de luz y viento. Esa variabilidad obliga a recurrir a centrales de gas o carbón cuando las renovables no cubren la demanda, especialmente en picos de consumo o durante la noche.

En órbita, buena parte de esos condicionantes desaparecen. A la altitud de las plataformas, el Sol brilla con una intensidad aproximadamente un 40 % mayor que en el suelo y no hay nubes ni ciclos de día y noche tan marcados como los que afectan a las instalaciones terrestres. Según los estudios del propio gobierno japonés, una estación comercial de energía solar espacial podría operar con factores de utilización cercanos al 90 %, muy por encima de muchas plantas solares convencionales.

El modelo de referencia que maneja Japan Space Systems se basa en plataformas situadas en órbita geoestacionaria, a unos 36.000 kilómetros de altitud, con enormes paneles solares de alrededor de 2,5 kilómetros cuadrados de superficie. La energía recogida se convertiría en microondas y se dirigiría hacia una rectena -una antena especial receptora- en la superficie, con un diámetro de unos 4 kilómetros.

Los cálculos preliminares apuntan a que una sola de estas plataformas podría suministrar del orden de un gigavatio de potencia, una cifra equiparable a la de una central eléctrica de gran tamaño. En el caso de Japón, ese volumen sería suficiente, sobre el papel, para cubrir algo más del 10 % del consumo anual de electricidad de su capital, Tokio, lo que da una idea del potencial que se maneja si el sistema llega a escalarse.

Además de la generación masiva, la dirección del haz de microondas puede ajustarse dentro de ciertos márgenes, lo que permitiría priorizar distintas zonas según las necesidades puntuales. En la práctica, esto podría servir para reforzar el suministro en regiones afectadas por olas de calor, apoyar redes dañadas tras un gran apagón o estabilizar la demanda nocturna cuando no sopla el viento. No sustituiría a las renovables en tierra, pero podría convertirse en una pieza más de un sistema eléctrico mucho más flexible.

Cómo funcionan los “rayos” de energía enviados desde el espacio

La clave de este enfoque está en una combinación de tecnologías que, por separado, ya se conocen, pero que aquí se llevan a una escala completamente nueva. En la órbita, los paneles convierten la luz del Sol en electricidad, como en cualquier instalación fotovoltaica. Esa energía eléctrica se usa después para generar microondas, un tipo de radiación electromagnética similar a la que utilizan las comunicaciones, pero ajustada en frecuencia y potencia para maximizar la eficiencia de transmisión.

Como es inviable tender un cable de decenas de miles de kilómetros, la energía viaja a través del espacio en forma de ondas electromagnéticas. El reto consiste en enfocar ese haz con la suficiente precisión como para que la mayor parte de la potencia llegue exactamente a la rectena en la superficie. Cualquier desajuste implicaría pérdidas importantes o, en el peor de los casos, una desviación que enviase energía a una zona no deseada.

Para evitarlo, el sistema se basa en una especie de “puntería electrónica” muy fina. La antena receptora en tierra emite una señal piloto hacia el satélite; a partir de esa referencia, el panel transmisor ajusta en tiempo real la fase de miles de elementos de antena para concentrar el haz en el objetivo correcto. Es una especie de Wi‑Fi de electricidad a escala planetaria, pero con muchas más capas de control y seguridad.

Este enfoque no es completamente nuevo: varios países habían explorado ideas similares en décadas anteriores, aunque muchas de aquellas iniciativas se frenaron por los costes o por la falta de componentes adecuados. La diferencia ahora es que la electrónica de potencia, los materiales ligeros y las tecnologías espaciales han avanzado lo suficiente como para que proyectos como OHISAMA parezcan, al menos, técnicamente abordables.

En paralelo, empresas y centros de investigación de Estados Unidos, China y Europa están siguiendo con atención las pruebas japonesas, mientras preparan sus propios demostradores. Aunque la mayoría se encuentran todavía en fases muy preliminares, el movimiento global indica que la energía solar desde el espacio ha dejado de ser una curiosidad para convertirse en una posible línea estratégica a largo plazo.

Una red eléctrica que mira al espacio: oportunidades y límites

Más allá del caso japonés, la idea de una red eléctrica con apoyo orbital tiene implicaciones para regiones como Europa y España, donde la integración masiva de renovables ya plantea desafíos diarios de gestión. La posibilidad de contar con fuentes casi continuas de generación, independientes de la meteorología local, podría ayudar a reducir la dependencia de combustibles fósiles en los momentos de menor producción eólica o solar en superficie.

En escenarios de futuro, se contempla que varias plataformas espaciales puedan modular la potencia enviada a distintas áreas según el estado de sus redes. Así, una misma estación podría desviar el haz para reforzar zonas concretas en horas punta, apoyar sistemas aislados o ayudar en la recuperación tras catástrofes naturales en las que la infraestructura eléctrica haya quedado dañada.

Para Europa, que ya cuenta con una fuerte base industrial aeroespacial y capacidades en energías renovables, estos desarrollos abren la puerta a colaboraciones en investigación, estándares de seguridad y posibles proyectos conjuntos de demostración. La Agencia Espacial Europea, por ejemplo, ha comenzado a estudiar la viabilidad de distintos conceptos de centrales solares espaciales, aunque todavía sin un programa tan definido como el japonés.

En el caso español, la experiencia en grandes plantas solares y en sistemas de gestión de red podría ser un apoyo interesante si, a medio plazo, se evalúa la construcción de rectenas u otros elementos terrestres de recepción. No obstante, cualquier participación pasaría antes por un debate político, regulatorio y social amplio sobre el papel de este tipo de infraestructuras dentro de la estrategia energética nacional y europea.

Costes, seguridad y huella ambiental: las grandes dudas pendientes

Si la teoría resulta tan atractiva, la parte menos amable llega con los números. Un análisis reciente elaborado bajo el paraguas de la agencia espacial estadounidense calcula que, con la tecnología actual, la electricidad generada por centrales solares espaciales tendría un coste cercano a los 0,60 dólares por kilovatio hora. En comparación, la energía producida por parques solares o eólicos en tierra se sitúa en torno a los 0,05 dólares por kilovatio hora, es decir, un orden de magnitud más barata.

Esta diferencia refleja la enorme complejidad de fabricar y montar estructuras de varios kilómetros en el espacio, así como el impacto económico de los numerosos lanzamientos necesarios para desplegar una sola estación. Aunque el precio de los cohetes viene bajando con la entrada de nuevos actores privados, a día de hoy esa brecha sigue siendo uno de los grandes obstáculos para pensar en una explotación comercial masiva.

Otro punto delicado es garantizar que el haz de microondas se mantenga siempre dentro de márgenes seguros. Los sistemas de control se han diseñado para que, en caso de desviación, la potencia transmitida se reduzca rápidamente, pero los expertos insisten en la necesidad de , certificaciones internacionales y monitorización independiente para minimizar cualquier riesgo para personas, fauna o aviación.

A esto se suma el debate sobre la huella climática global de la infraestructura. Los cohetes que colocarían en órbita los módulos de estas centrales emiten gases de efecto invernadero y partículas en capas altas de la atmósfera, con efectos todavía poco estudiados a gran escala. Además, cuestiones como el reciclaje en las naves espaciales y la sostenibilidad de los propios componentes aún necesitan desarrollos técnicos y regulatorios sólidos. Los defensores del concepto señalan que, una vez desplegadas, las plataformas podrían operar durante décadas y desplazar buena parte de la generación fósil, pero otros científicos reclaman análisis más profundos sobre impacto ambiental y sostenibilidad antes de planificar constelaciones completas.

Por ahora, las principales agencias coinciden en que el horizonte para una posible comercialización realista se sitúa más bien hacia la década de 2040, y siempre condicionado a que los demostradores intermedios funcionen y que el descenso de costes en lanzadores, electrónica de potencia y fabricación espacial continúe al ritmo esperado.

Con todos estos condicionantes, la misión OHISAMA se entiende mejor como una pieza inicial en una carrera muy larga. Si consigue encender un sistema de iluminación en Nagano con energía captada directamente fuera de la atmósfera, quedará demostrado que una parte esencial del concepto es viable. A partir de ahí, el debate pasará menos por el “si es posible” y más por el “hasta qué punto compensa” invertir en grandes centrales solares en órbita como complemento a las renovables que ya conocemos.

En conjunto, la apuesta japonesa por la energía solar desde el espacio refleja un intento de ampliar el menú de soluciones frente al cambio climático y la dependencia de los combustibles fósiles, explorando opciones que hace apenas unas décadas parecían puramente teóricas; las próximas misiones, tanto en Japón como en Europa y otros países, ayudarán a aclarar si este tipo de infraestructuras puede convertirse en un pilar del sistema eléctrico o quedará como una tecnología de nicho reservada a casos muy específicos.

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