Este ya no es solo un asunto de ciencia ficción.
La Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa de Estados Unidos (DARPA) está impulsando una nueva forma de enviar electricidad por el cielo mediante láseres de alta potencia y relés aerotransportados. El concepto podría transformar la manera en que los ejércitos se desplazan, alimentan drones y aseguran bases remotas, lejos de los vulnerables convoyes de combustible.
Cómo un láser se convierte en una línea eléctrica en el cielo
El proyecto, llamado Persistent Optical Wireless Energy Relay (POWER), pretende construir una especie de corredor de energía invisible sobre el campo de batalla. En lugar de transportar combustible en camiones o cisternas, la idea es transmitir energía a través del aire.
La última convocatoria de propuestas de DARPA, denominada Power Receiver Array Demonstration (PRAD), se centra en un segmento clave: el receptor. Este dispositivo se sitúa en tierra o en una aeronave y convierte la luz láser en electricidad utilizable mediante células fotovoltaicas especialmente diseñadas.
Objetivo: entregar alrededor de 10 kW de potencia eléctrica a lo largo de 200 km, utilizando relés que vuelen a aproximadamente 18.300 metros de altitud.
En la práctica, una estación en tierra envía un láser hacia una primera aeronave, que actúa como relé. Esa aeronave capta, reajusta y redirige el haz hacia otro relé, y así sucesivamente, hasta que un haz final impacta en el conjunto receptor allí donde se necesita la energía.
Por qué al ejército le interesa la energía transmitida por haz
Las fuerzas modernas dependen del combustible. Diésel para camiones, queroseno para aeronaves, gasolina para vehículos más pequeños: los equipos logísticos dedican un esfuerzo enorme a hacerlo llegar a la primera línea. Esas líneas de suministro siguen siendo vulnerables a emboscadas, misiles y drones.
Al trasladar parte del suministro energético a haces láser en el cielo, los mandos podrían:
- reducir el número de convoyes de combustible en carretera
- apoyar pequeñas bases avanzadas que carecen de infraestructura pesada
- mantener en operación drones y aeronaves ligeras lejos de aeródromos habituales
- añadir redundancia a las redes eléctricas en zonas disputadas
Diez kilovatios no moverán un carro de combate principal, pero bastan de sobra para unidades de radar, nodos de comunicaciones, torres de sensores, equipos de guerra electrónica o para cargar enjambres de drones y paquetes de baterías.
De 50 kW emitidos a 10 kW recibidos
La transmisión de potencia por láser no es gratuita. La energía se pierde por el camino. Algunos fotones se dispersan en la atmósfera, otros no alcanzan el objetivo, y otros se convierten en calor en lugar de electricidad en el receptor.
Los conceptos iniciales sugieren que, para lograr 10 kW en el objetivo, un transmisor podría necesitar emitir alrededor de 50 kW o más, según la distancia, la longitud de onda y el tiempo atmosférico. Esa diferencia refleja cada etapa en la que cae la eficiencia: generación del láser, conformado del haz, pérdidas en el aire y reconversión a potencia en corriente continua.
Transmitir potencia por haz trata menos de lograr una eficiencia perfecta y más de obtener una ventaja estratégica: llevar electricidad allí donde los cables y las cisternas no pueden llegar con seguridad.
Los relés aerotransportados ayudan a reducir parte de estas pérdidas. Al situar aeronaves a 18.300 metros, por encima de la mayoría de nubes y polvo, el sistema evita gran parte de la baja atmósfera turbulenta, donde la dispersión es más intensa.
¿Por qué usar aeronaves como relés de energía?
La capa de relés es el núcleo del concepto POWER. En lugar de un único haz gigante que se extienda cientos de kilómetros, DARPA quiere una cadena de saltos más cortos entre plataformas en vuelo.
Cada aeronave relé o dron avanzado:
- recibiría un haz láser desde abajo o desde otro relé
- enfocaría y acondicionaría el haz mediante óptica adaptativa
- enviaría un haz limpio y estrechamente dirigido hacia el siguiente nodo
- supervisaría la alineación y la seguridad en tiempo real
El uso de tres nodos aerotransportados, como describe el esquema de DARPA, crea una malla sobre un área amplia. Si una ruta queda bloqueada por el tiempo o por una limitación operativa, otra puede asumir el relevo. Las mismas aeronaves también podrían portar sensores o equipos de comunicaciones, convirtiéndose en activos polivalentes.
Retos clave detrás de la potencia transmitida por haz
La transmisión de potencia por haz existe desde hace décadas en experimentos de laboratorio, pero llevarla a un entorno militar real plantea importantes quebraderos de cabeza técnicos.
| Reto | Qué significa en la práctica |
|---|---|
| Pérdidas atmosféricas | La niebla, el polvo y la humedad dispersan o absorben partes del haz, reduciendo potencia y estabilidad. |
| Precisión de apuntamiento | Los sistemas deben mantener un haz estrecho fijado sobre un receptor en movimiento, a decenas o cientos de kilómetros. |
| Gestión térmica | Los láseres y los receptores generan calor y necesitan refrigeración robusta sin infraestructura voluminosa. |
| Seguridad y desconflicción | Los haces deben evitar aeronaves, satélites y objetivos terrestres no deseados. |
| Eficiencia de conversión | Células fotovoltaicas especiales deben transformar la mayor parte posible de la luz en electricidad. |
PRAD se centra en resolver una pieza: el conjunto receptor. Ese dispositivo necesita una gran superficie activa, ajustada a la longitud de onda del láser, y suficiente robustez para operar en un campo de batalla o sobre el fuselaje de una aeronave.
El receptor tiene que comportarse como un panel solar con esteroides: ajustado a un único color de luz y capaz de soportar intensidades mucho más altas.
Seguridad, apuntado y cuestiones legales
Los láseres de alta energía plantean preguntas evidentes. Un haz desalineado podría inutilizar sensores ópticos o dañar aeronaves si algo se cruza en su trayectoria. Incluso sin intención armamentística, un enlace de potencia por láser interactúa con un cielo cada vez más congestionado y con constelaciones crecientes de satélites.
Es probable que los operadores necesiten:
- procedimientos de coordinación del espacio aéreo similares a los de pruebas de misiles
- cortes automáticos del haz cuando aparezcan obstáculos en la trayectoria
- geovallado para que los haces nunca pasen sobre áreas pobladas
- reglas de enfrentamiento específicas para sistemas de transmisión de potencia por haz
Los organismos de aviación civil y las agencias espaciales probablemente intervendrán cuando estos sistemas salgan de pruebas clasificadas y pasen a un uso más amplio, incluso para aplicaciones no militares.
De tecnología de campo de batalla a aplicaciones civiles derivadas
Aunque el documento de DARPA apunta a usos militares, la tecnología subyacente podría trasladarse a sistemas energéticos civiles. Estaciones científicas remotas, zonas de desastre y plataformas marinas afrontan problemas similares: escasez de energía, logística difícil y líneas de suministro frágiles.
Si baja el coste de los láseres de alta potencia y los receptores ganan eficiencia, un operador comercial podría imaginar transmitir decenas de kilovatios a:
- hospitales de emergencia temporales aislados por inundaciones o terremotos
- microrredes insulares donde tender cables submarinos resulta demasiado caro
- hubs autónomos de drones que recarguen aeronaves sin plataformas de aterrizaje conectadas a la red
El mismo concepto encaja también en sueños a largo plazo como la energía solar espacial, donde satélites recolectan luz solar y la envían a la Tierra. El trabajo de DARPA no se dirige directamente a ese escenario, pero muchos problemas se solapan: control del haz, receptores de alta eficiencia y marcos de seguridad.
La transmisión de potencia por haz como parte del futuro mix energético
La potencia por láser no sustituirá a los oleoductos, las baterías o las redes eléctricas clásicas. Se suma a un conjunto más amplio de herramientas. Las baterías mejoran cada año, pero aún limitan la autonomía de drones y vehículos eléctricos. El hidrógeno afronta dificultades de almacenamiento y seguridad. Los cables siguen siendo vulnerables en zonas hostiles, especialmente bajo el mar.
En ese contexto, un enlace de potencia flexible y bajo demanda en el cielo podría servir como respaldo. Puede complementar renovables en microrredes, alimentar estaciones de radar remotas cuando la solar no baste o mantener redes críticas operativas cuando se corten las líneas físicas.
Este cambio también exige pensar de otra manera sobre el riesgo. Cualquier dependencia de una cadena de aeronaves y láseres de alta tecnología crea su propia vulnerabilidad: interferencias, ciberataques a los sistemas de control o ataques físicos a los relés. Los planificadores militares tendrán que sopesar esos riesgos frente a la exposición actual de los convoyes de combustible y las líneas eléctricas fijas.
Para los ingenieros, los próximos años pueden parecer una gran simulación que cobra vida: cartografiar por dónde viajan los haces, cuánta potencia llega, qué ocurre cuando cambia el tiempo o una aeronave se desvía. Cada escenario añade datos, y cada prueba determina hasta dónde puede llegar la energía transmitida por haz más allá del objetivo original de 10 kW a 200 km.
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