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2030 energia dallo spazio

 By Amanda Saint

Nei dipartimenti di ricerca e sviluppo pubblici e privati e nelle agenzie spaziali di tutto il mondo c’è gran fermento intorno alla possibilità di creare vere e proprie centrali solari nello spazio (Space Based Solar Power o SBSP), capaci di fornire energia alla terra. La realizzazione di SBSP sicure e ad un costo ragionevole non è più un’utopia. Amanda Saint racconta i progetti attualmente allo studio e spiega perchè, nel giro di vent’anni, potrebbero diventare realtà…

Una dei maggiori problemi da affrontare nello studio delle Space base solar power (SBSP), oltre che i costi proibitivi, è sempre stato come recuperare l’energia sulla terra in modo sicuro. Invece i diversi sistemi che vengono attualmente sviluppati stanno apparentemente tenendo conto di questo problema.

Nel Regno Unito ad esempio un sistema progettato dallo scienziato Ian Cash è ora allo studio della British Interplanetary Society. Il sistema, chiamato HESPeruS (Highly Elliptical Solar Power Satellite), è ancora allo stadio concettuale ma Cash sostiene che abbia una parità di costi con il nuovo nucleare e dia anche opzioni avanzate di cattura dell’energia rispetto a molti dei sistemi progettati per le SBSP. Tale cattura avviene attraverso un corpo modulare e un piatto che ruota una sola volta all’anno in modo che i pannelli siano sempre rivolti verso il sole. Anche il modo in cui l’energia raggiunge la terra è più avanzato, grazie ad un’antenna di cattura dell’energia posizionata dove Cash considera HESPeruS abbia il maggior punto di vantaggio rispetto agli altri progetti. “La sua unicità sta forse nell’avere il diametro del trasmettitore (apertura) più grande della sua superficie di raccolta del solare”, sostiene Cash.

Questo significa che può mandare più energia verso la terra e lo può fare più facilmente degli altri sistemi. Il lancio di HESPerus dipende dal successo di Skylon reusable space plane, il jet spaziale riciclabile, che è costruito dalla compagnia Britannica Reaction Engines. Ci sono tuttavia buone probabilità che questo si concretizzi presto poiché l’Agenzia spaziale europea ha messo il suo sigillo di approvazione già alla fine del 2004. Il primo aereo spaziale dovrebbe fare i suoi voli di prova nel 2019 e se tutto va secondo i piani, dovremmo vedere i primi HESPeruS che forniranno SBSP al Regno Unito tra 15-20 anni.

Un progetto comune, sviluppato nelle aree del Medio Oriente e del nord Africa, tra l’ India e la UEA ha elaborato invece una proposta per uno sviluppo a più fasi che dovrebbe portare nell’arco di un ventennio all’ottenimento di SBSP funzionanti per la produzione di energia con un ulteriore vantaggio: quello di produrre anche acqua potabile. La prima fase comporta la creazione di impianti solari terrestri che raddoppino la loro funzione fungendo anche da impianti di dissalazione.

Il sistema SBSP proposto per questo progetto si basa sul SPS-ALPHA design, che assomiglia ad un alveare. E’ composto di tre parti: un’ampia distesa di pannelli solari che puntano verso la terra, un grande sistema riflettente che intercetta la luce del sole ed è posizionato tra lo schieramento dei pannelli solari e la terra, un supporto che li collega tra loro. L’energia prodotta sarà poi inviata alla terra usando micro onde.

Come funziona una centrale solare nello spazio...
...e come funziona il prototipo di jet spaziale riciclabile.

A sua volta la JAEA (Japan Aerospace Exploration Agency) ha già fatto grandi progressi nello stadio dimostrativo della tecnologia e il team SBSP sta lavorando alla prima dimostrazione al mondo di tecnologie 1kW wireless per la trasmissione dell’energia. L’idea è che all’inizio circa del 2030 il loro sistema SBSP sia pronto e funzionante. Il direttore della ricerca, Yasuyuki Fukumuro, crede che il suo progetto abbia le soluzioni più avanzate per convogliare l’energia sulla terra: “Quando si trasmette l’energia con onde micro, una sfida tecnologica importante sta nel come controllarne la direzione e trasmetterle con accuratezza millesimale dall’orbita geostazionaria al sito terrestre di ricezione. Trasmettere microonde da un’altitudine di 36.000 km ad una superficie piatta di 3 km di diametro è come infilare un ago. E’ mia opinione – spiega lo scienziato giapponese – che il Giappone abbia la tecnologia più all’avanguardia per poterlo fare”.

Questo grazie al fatto che il progetto JAEA usa raggi laser invece di microonde e utilizza anche l’energia solare che sta catturando nello spazio per alimentare gli stessi laser, il che significa che la stazione SBSP necessita di meno attrezzature e risulta dunque più leggera.

Negli USA la NASA sta infine conducendo studi di fattibilità per lanciare satelliti SBSP, anch’essi basati sul progetto SPS-ALPHA, utilizzando i razzi spaziali riutilizzabili Space X Rockets, che hanno ottenuto la certificazione di conformità dallo Space and Missile System Center nel maggio 2015. Sfortunatamente, poco dopo quella data, un test di lancio ha abortito poiché il razzo è esploso al decollo. Pertanto rimane da vedere se la NASA pensa che sia fattibile, e questo si saprà quando sarà ora di rinnovare i contratti. Ma che continui o meno quel progetto, è indubbio che la realtà di SBSP si sta avvicinando. Ora che il problema del trasferimento dell’energia è stato affrontato, resta da pensare ai costi di realizzazione.

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