¿Qué es la constante solar?

La constante solar es una medida de la potencia de un metro cuadrado de luz solar que impacta directamente en un plano perpendicular del espacio sobre la atmósfera de la Tierra, y se considera un valor uniforme de 1.370 vatios por metro cuadrado. Sin embargo, esto cambia drásticamente en la superficie de la Tierra, ya que la luz solar debe atravesar diferentes capas de atmósfera dependiendo de la latitud y el nivel del mar, así como de las condiciones atmosféricas. Por lo tanto, la constante solar es en gran medida un número de referencia utilizado para basar los valores reales de luz solar recibidos, y es fundamental en áreas tales como la colocación de paneles solares para la generación de energía de hornos solares o fotovoltaicos, y en cálculos climáticos y agrícolas. Como un valor puro por encima de los límites de la atmósfera, la constante solar también varía en un 3% dependiendo del punto en el que la Tierra está en su órbita del Sol, ya que la órbita es ligeramente elíptica.

Mientras que los valores de radiación solar para la constante solar generalmente se enfocan en la luz visible, los valores son un cálculo de toda la radiación solar electromagnética recibida. Esto incluye luz infrarroja, rayos X y ondas de radio transmitidas por el Sol, aunque las ondas de alta frecuencia como los rayos X representan menos del 1% de la energía total emitida. Cuando la luz solar ha alcanzado la superficie de la Tierra, esta radiación se conoce como insolación y tiene un nivel óptimo de alrededor de 1,000 vatios por metro cuadrado. Los valores prácticos debido a latitudes más altas, elevaciones variables, cielos nublados y otras causas de luz indirecta reducen este valor a 250 vatios por metro cuadrado, reduciendo el nivel de energía solar real que la Tierra recibe en el espacio en un factor de más de cinco una vez que llega a la superficie

La constante solar es un valor importante para saber en el campo del desarrollo de satélites y sondas espaciales. Esto se debe al hecho de que estos sistemas a menudo tienen paneles solares para generar energía, y que pueden ser dañados por alguna radiación solar si no están protegidos adecuadamente. La investigación de los ciclos solares para el Sol, que implica el cálculo de las tormentas solares y la actividad de las manchas solares, también depende de la constante solar y su nivel de densidad de flujo o la cantidad relativa de energía solar transmitida por metro cuadrado. Se sabe que el Sol mismo tiene una ligera variabilidad en sus niveles de radiación durante ciclos de 11 años de ± 0.2%. Esto junto con un aumento del 10% en la constante solar cada 10,000,000,000 de años puede tener un impacto dramático en el clima de la Tierra en áreas regionales como el mar o en forma global a lo largo del tiempo.

La exploración espacial tripulada a lugares como la Luna de la Tierra o el planeta Marte también debe tener en cuenta la constante solar de estas regiones. La energía solar es muy similar al valor puro para la Tierra cuando está en la superficie de la Luna, debido a la misma distancia relativa del Sol y al hecho de que la Luna no tiene atmósfera. Sin embargo, Marte tendrá una constante solar diferente debido a que está en cualquier momento al menos a 30,000,000 millas (48,280,320 kilómetros) más lejos del Sol que la Tierra, y porque tiene su propia atmósfera débil. En el espacio o en planetas y asteroides estériles, la constante solar es el indicador principal de cuánta energía está disponible para procesar rocas en materiales útiles como oxígeno e hidrógeno, o para generar energía eléctrica para sostener sistemas ambientales artificiales y equipos de comunicaciones.