Trasmissione di energia solare dallo spazio: un passo verso una centrale solare nello spazio

Rappresentazione artistica di come il sistema appare nello spazio sparando un laser verso la Terra
La configurazione è meno spazio laser pew pew di quanto si potrebbe pensare (naratrip/Shutterstock.com)

Nel videogioco Simcity 2000, uno dei tipi futuristici di centrali energetiche era una centrale a microonde in cui l’energia solare veniva raccolta nello spazio e trasmessa sulla Terra. Quell’idea è ora una realtà. Da giugno dello scorso anno, un esperimento nello spazio sta trasmettendo energia sulla Terra tramite pannelli solari su un satellite in orbita e ora abbiamo i primi risultati su come sta andando l’esperimento.

Utilizzando il loro Esperimento di Trasferimento di Potenza a Microonde in Orbita Bassa (MAPLE), il Dimostratore di Energia Solare Spaziale (SSPD) ha dimostrato che è possibile trasmettere potenza nello spazio e dalla spazio alla Terra. Questa è la prima volta che l’energia solare viene trasmessa dall’orbita e potrebbe essere il primo passo verso una centrale solare nello spazio.

Lanciato per la prima volta nel gennaio 2023, appena due mesi dopo il dispositivo è stato in grado di trasmettere circa 100 milliwatt di potenza attraverso lo spazio e potrebbe essere facilmente riorientato per inviare il fascio in qualsiasi direzione. Il test di invio di energia sulla Terra ha portato circa 1 milliwatt di potenza a terra ed è stato condotto tre volte in otto mesi.

L’idea è quella di creare una costellazione di veicoli spaziali modulari di circa un chilometro di dimensione che possa trasmettere abbastanza potenza per fornire energia a 10.000 case. I singoli satelliti cubici da 1 metro si apriranno in un quadrato piatto di 50 metri per lato con celle solari da un lato e trasmettitori a microonde dall’altro. Poiché MAPLE può inviare energia in qualsiasi direzione, l’idea è che questo approccio possa inviare direttamente energia e potenza in una posizione remota o durante un’emergenza in quanto non richiede infrastrutture di trasmissione.

“Nello stesso modo in cui Internet ha democratizzato l’accesso alle informazioni, speriamo che il trasferimento di energia wireless democratizzi l’accesso all’energia”, ha detto l’anno scorso il ricercatore principale e co-direttore di SSPP, Ali Hajimiri.

“Non sarà necessaria alcuna infrastruttura di trasmissione dell’energia a terra per ricevere questa potenza. Ciò significa che possiamo inviare energia a regioni remote e aree devastate dalla guerra o da catastrofi naturali.”

Il SSPD ha altri componenti in fase di test insieme a MAPLE: DOLCE (Deployable on-Orbit ultraLight Composite Experiment), che sta testando la struttura di dispiegamento dell’architettura del veicolo spaziale, e ALBA che sta testando il miglior tipo di celle fotovoltaiche da utilizzare. I risultati su di essi non sono ancora state condivise ma sono componenti cruciali per il SSPD.

Poiché questo esperimento è attualmente una prova di concetto, il nuovo articolo preprint che descrive i risultati evidenzia alcune delle aree più deboli del design e dove sono necessari miglioramenti. La prossima versione si baserà sui punti di forza di questa e si avvicinerà a un prototipo completamente funzionante.

Lo studio è in attesa di revisione paritaria ed è disponibile su ArXiv.