Solare spaziale, l’esperimento per trasmettere l’energia sulla Terra tramite microonde

Tra i vari esperimenti scientifici effettuati dallo shuttle X-37B dell'Aeronautica militare statunitense, uno dei più interessanti è stato sicuramente il test dell'antenna PRAM (Photovoltaic Radio-frequency Antenna Module), che dovrebbe consentire la trasmissione a terra dell'energia solare raccolta direttamente nello spazio, sotto forma di microonde.

Nei giorni scorsi avrete sicuramente sentito parlare dei “misteriosi” voli dell’X-37B, lo spazioplano sperimentale non pilotato sviluppato per la U.S. Air Force dalla Boeing. Ebbene, lo scopo era quello di effettuare tutta una serie di importanti esperimenti nello spazio, tra cui uno dei più interessanti è stato sicuramente il test del modulo PRAM (Photovoltaic Radio-frequency Antenna Module), un’antenna che dovrebbe consentire la trasmissione sulla Terra dell’energia solare raccolta direttamente nello spazio, sotto forma di microonde.

Ma prima di tutto perché dovremmo realizzare degli impianti fotovoltaici “spaziali”? L’uso dei pannelli solari sulla Terra presenta numerosi svantaggi. La produzione energetica infatti è sottoposta anzitutto al ciclo giorno-notte, ai vari fattori meteorologici e a variazioni nell’angolo di incidenza della luce solare sui pannelli stessi, tutti elementi che influiscono negativamente, senza contare che già solo attraversando l’atmosfera, i raggi solari sono fortemente filtrati, specialmente nella parte blu dello spettro visibile. Idealmente, il miglior sito di una centrale solare sarebbe dunque in orbita, dove tutti questi problemi sono assenti.

Sfortunatamente, fino ad oggi risultava molto difficile trasmettere efficacemente sulla Terra tutta l’energia raccolta nello spazio. L’alternativa, trasformare l’energia solare in microonde e trasmetterla a un collettore sulla superficie terrestre per poi convertirla in elettricità, è in realtà un’idea vecchia di decenni, ma fino a pochi giorni fa rimasta in fondo a qualche cassetto, finché è arrivata PRAM.

Modulo PRAM. Foto: Naval Research Laboratory

Quest’ultima è una particolare antenna composta da un modulo di piastrelle quadrate con un pannello solare e un trasmettitore di energia a microonde. Le microonde sono state scelte perché in grado di irradiare energia attraverso l’atmosfera terrestre. Secondo l’NRL (US Naval Research Laboratory) che l’ha messa a punto, l’obiettivo dell’esperimento è studiare il processo di conversione dell’energia, le prestazioni termiche e l’efficienza della tecnologia. Sulla base dei risultati di PRAM, il prossimo passo sarà costruire un prototipo di sistema completamente funzionale installato in un veicolo spaziale su misura per irradiare energia sulla Terra.

“Per quanto ne sappiamo, questo esperimento è il primo test in orbita dell’hardware progettato specificamente per i satelliti ad energia solare, che potrebbe svolgere un ruolo rivoluzionario nel nostro futuro energetico”, ha spiegato Paul Jaffe, tra i ricercatori al lavoro sul progetto. Anche se la trasformazione di tale tecnologia in una fonte di energia commerciale su larga scala potrebbe essere lontana decenni, l’NRL afferma che le applicazioni a breve termine potrebbero essere di irradiare energia verso aree remote, come basi militari dirette e aree di risposta ai disastri.