TRASMISSIONE DI POTENZA ELETTRICA NELLO SPAZIO – L’ESPERIMENTO MAPLE

Uno dei problemi più importanti della filiera spaziale è quello della produzione e gestione della potenza elettrica necessaria a fare funzionare tutto quello che viene stallato a bordo di un satellite. Infatti, senza poter disporre di energia elettrica un satellite che viaggia nello spazio sarebbe soltanto un pezzo di ferraglia inutile.

In sintesi sono quindi necessari un sistema di ricevitori esterni capaci di captare la luce del Sole e all’interno banchi di batterie necessari ad immagazzinare l’energia captata. Questo, ovviamente, se il satellite non è dotato di un sistema interno di produzione di energia. Si potrebbe pensare ad una soluzione diversa, una centrale atomica miniaturizzata ma gli accordi internazionali tra gli Stati hanno vietato questo tipo di produzione per evidenti ragioni di sicurezza che si potrebbero determinare se, in fase di lancio, fosse necessario abortire il volo con la ricaduta del vettore (satellite incluso) sulla superficie terrestre.

Ecco quindi che la trasmissione di potenza nello spazio rappresenta un tema strategico di enorme importanza per due motivi, da una parte poter trasmettere energia tra due satelliti, quindi ricaricare eventuali batterie esauste, dall’altra trasmettere a terra l’energia raccolta oltre l’atmosfera.

Pochi giorni fa, l’esperimento MAPLE del Caltech, il California Institute of Technology, montato sul satellite dimostrativo Space Solar Power Demonstrator (SSPD-1) ha fornito la prima risposta positiva sulla fattibilità di queste operazioni. E’ stato possibile trasmettere energia tra due satelliti avvicinatisi tra loro a circa 30 cm facendo accendere alcuni LEDS in quello che riceveva il fascio di energia.

Susseguentemente il sistema è stato testato verso il basso così che un fascio di microonde è stato inviato dal satellite su un ricevitore piazzato sul tetto dell’Università. Il segnale è stato rilevato ma era troppo debole e non in grado di essere convertito in energia elettrica.

Nonostante questo primo problema l’esperimento si è rivelato un successo perché ha mostrato come dell’energia captata dal Sole possa essere convertita in onde elettromagnetiche (in microonde nel caso di questo specifico esperimento) che viaggiano nello spazio e sono ricevute da adeguati sensori per essere trasformata in energia elettrica.

La forza dell’idea di base, concretizzatasi tecnologicamente, è che, modulando opportunamente le onde elettromagnetiche così da farle interferire e sommarsi le une con le altre, si può concentrare l’energia raccolta in un fascio che può essere diretto dove sia necessario verso il ricevitore spaziale o terrestre.

L’esperimento MAPLE(credits Caltech & Astrospace)

Tutta la strumentazione elettronica dell’esperimento è contenuta nella scatola in figura che pesa intorno ai 2,6kg e al cui interno sono montate le antenne necessarie alla trasmissione delle microonde prodotte dalla conversione dell’energia captata.

L’importanza del successo di MAPLE risiede nella prova (prima volta nella storia) che sia possibile trasmettere potenza elettrica tra satelliti e, cosa ancora più interessante, captare potenza nello spazio e ritrasmetterla a terra con tutte le implicazioni economiche che questa scelta presuppone.

Il programma, iniziato nel 2011 grazie ad un finanziamento privato di 100 milioni di dollari è la prima fase del progetto di Caltech SSPP (Space Solar Power Production) che prevede il lancio, in orbita bassa, di una costellazione di satelliti per assicurare il servizio di trasmissione spazio-spazio e spazio-terra.

Questa linea tecnologica rappresenta certamente una nuova filiera di produzione “verde” dell’energia e vede osannanti i fanatici delle energie rinnovabili.

Nessuno si pone però il problema di quale sia effettivamente “l’impatto ambientale complessivo” della realizzazione di un simile progetto che prevede lanci spaziali di vettori che sono e restano inquinanti e il successivo ingresso di altri satelliti nella fascia bassa extraatmosferica tra i 300 e i 500 km già pesantemente impegnata e che sta determinando seri problemi di “rifiuti spaziali” che ormai girano intorno alla Terra aumentando vertiginosamente giorno per giorno.

Ma questo è un altro discorso e non è il caso di disturbare mettendo in discussione il business e lo sviluppo tecnologico.


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