Spazio

Alla fine del mese scorso a Monaco, gli ingegneri dell’azienda aerospaziale europea Airbus hanno mostrato quale potrebbe essere il futuro dell’energia pulita. Hanno raccolto la luce solare con pannelli solari, l’hanno trasformata in microonde e hanno trasmesso l’energia attraverso un hangar per aerei, dove è stata riconvertita in elettricità che, tra le altre cose, ha illuminato un modello di città. La dimostrazione ha fornito solo 2 kilowatt su 36 metri, ma ha sollevato una domanda seria: è tempo di resuscitare uno schema a lungo deriso come fantascienza e lanciare satelliti giganti per raccogliere energia solare nello spazio? In un'orbita alta, libera dalle nuvole e dalla notte, potrebbero generare energia 24 ore al giorno e trasmetterla sulla Terra.

"Non è una scienza nuova, è un problema di ingegneria", afferma l'ingegnere dell'Airbus Jean-Dominique Coste. "Ma non è mai stato fatto su [larga] scala."

L’urgente bisogno di energia verde, un accesso più economico allo spazio e miglioramenti nella tecnologia potrebbero finalmente cambiare la situazione, credono i sostenitori dell’energia solare spaziale. "Una volta che qualcuno farà l'investimento commerciale, esso fiorirà. Potrebbe essere un'industria da trilioni di dollari", afferma l'ex ricercatore della NASA John Mankins, che dieci anni fa valutò l'energia solare spaziale per l'agenzia.

Grandi investimenti sono probabilmente molto lontani nel futuro, e rimangono una miriade di domande, tra cui se sia possibile trasferire gigawatt di energia sul pianeta in modo efficiente e senza friggere uccelli, se non persone. Ma l’idea si sta spostando dai documenti concettuali a un numero crescente di test a terra e nello spazio. L'Agenzia spaziale europea (ESA), che ha sponsorizzato la dimostrazione di Monaco, proporrà il mese prossimo ai suoi stati membri un programma di esperimenti a terra per valutare la fattibilità del progetto. Quest’anno il governo del Regno Unito ha offerto fino a 6 milioni di sterline in sovvenzioni per testare le tecnologie. Le agenzie cinesi, giapponesi, sudcoreane e statunitensi hanno tutte piccoli sforzi in corso. "Il tono e il tenore dell'intera conversazione sono cambiati", afferma l'analista politico della NASA Nikolai Joseph, autore di una valutazione che la NASA prevede di pubblicare nelle prossime settimane. Ciò che una volta sembrava impossibile, afferma l'analista di politica spaziale Karen Jones della Aerospace Corporation, ora potrebbe essere una questione di "mettere tutto insieme e farlo funzionare".

La NASA ha studiato per la prima volta il concetto di energia solare spaziale durante la crisi energetica della metà degli anni ’70. Ma una missione dimostrativa spaziale proposta, con la tecnologia degli anni '70 trasportata sullo Space Shuttle e assemblata dagli astronauti, sarebbe costata circa 1 trilione di dollari. L'idea è stata accantonata e, secondo Mankins, rimane un argomento tabù per molti all'agenzia.

Oggi, sia la tecnologia spaziale che quella solare sono cambiate in modo irriconoscibile. L’efficienza delle celle solari fotovoltaiche è aumentata del 25% negli ultimi dieci anni, afferma Jones, mentre i costi sono crollati. I trasmettitori e ricevitori a microonde rappresentano una tecnologia ben sviluppata nel settore delle telecomunicazioni. I robot in fase di sviluppo per riparare e rifornire di carburante i satelliti in orbita potrebbero essere utilizzati per costruire giganteschi pannelli solari.

Ma il più grande impulso all’idea è venuto dalla riduzione dei costi di lancio. Un satellite a energia solare abbastanza grande da sostituire una tipica centrale nucleare o alimentata a carbone dovrà avere un diametro di chilometri, richiedendo centinaia di lanci. "Richiederebbe un cantiere su larga scala in orbita", afferma lo scienziato spaziale dell'ESA Sanjay Vijendran.

La società spaziale privata SpaceX ha reso l’idea meno stravagante. Un razzo SpaceX Falcon 9 trasporta il carico a circa 2.600 dollari al chilogrammo, meno del 5% di quanto costava sullo Space Shuttle, e la società promette tariffe di soli 10 dollari al chilogrammo sulla sua gigantesca astronave, prevista per il suo primo lancio quest'anno. "Sta cambiando l'equazione", dice Jones. "L'economia è tutto."

Allo stesso modo, la produzione di massa sta riducendo il costo dell’hardware spaziale. I satelliti sono in genere pezzi unici costruiti con componenti costosi e dimensionati per lo spazio. Il rover Perseverance della NASA su Marte, ad esempio, costa 2 milioni di dollari al chilogrammo. Al contrario, SpaceX può produrre i suoi satelliti per comunicazioni Starlink per meno di 1.000 dollari al chilogrammo. Questo approccio potrebbe funzionare per strutture spaziali giganti costituite da un numero enorme di componenti identici a basso costo, sostiene da tempo Mankins, ora con la società di consulenza Artemis Innovation Management Solutions. Combinando lanci a basso costo e questa “ipermodularità”, dice, “all’improvviso gli aspetti economici dell’energia solare spaziale diventano evidenti”.