Scritto: Mercoledì, 04 Gennaio 2023 06:20 Ultima modifica: Mercoledì, 04 Gennaio 2023 07:15

Energia solare dallo spazio: la Caltech testa il suo prototipo


Lo Space Solar Power Demonstrator (SSPD) è stato lanciato a bordo di un Falcon 9 della SpaceX il 3 gennaio dal complesso di lancio numero 40, in Florida.

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Energia solare dallo spazio: la Caltech testa il suo prototipo
Crediti: Caltech/Space Solar Power Project

Il primo lancio dell'anno della compagnia di Elon Musk ha portato in orbita polare 114 piccoli satelliti per operatori di 23 paesi, dispiegando una serie di carichi utili per demo tecnologiche, osservazione della Terra e missioni di comunicazione.
Lo Space Solar Power Demonstrator (SSPD) fa parte del Space Solar Power Project (SSPP) guidato dalla Caltech che testerà diversi componenti chiave di un ambizioso piano per raccogliere energia solare nello spazio e irradiarla sulla Terra.

Secondo l'ultimo aggiornamento il payload è stato distribuito correttamente attraverso un veicolo Momentus Vigoride.

 

L'energia solare dallo spazio: i test chiave

L'esperimento attuale si compone di tre dimostrazioni chiave per testare la tecnologia e rappresenta un'importante pietra miliare nel progetto che promette di trasformare in realtà quella che una volta era considerata fantascienza.

Un giorno, l'energia solare spaziale potrebbe costituire una fonte illimitata di energia per il nostro pianeta, raccolta direttamente nello spazio dove la radiazione solare è costantemente disponibile senza essere soggetta ai cicli del giorno e della notte, alle stagioni e alla copertura nuvolosa. Quando sarà completamente realizzato, SSPP dispiegherà una costellazione di veicoli spaziali modulari atti a raccogliere la luce solare, trasformarla in elettricità e quindi, a trasmetterla in modalità wireless su lunghe distanze ovunque sia necessaria, anche in luoghi che attualmente non hanno accesso a un'alimentazione affidabile.

L'SSPD si compone di tre esperimenti chiave:

- DOLCE (Deployable on-Orbit ultraLight Composite Experiment): una struttura che misura 1,8 per 1,8 metri che dimostra l'architettura, lo schema di confezionamento e i meccanismi di dispiegamento del veicolo spaziale modulare che alla fine costituirà una costellazione su scala chilometrica formando una centrale elettrica;

- ALBA: una raccolta di 32 diversi tipi di celle fotovoltaiche (FV), per consentire una valutazione dei tipi di celle più efficaci nell'ambiente punitivo dello spazio;

- MAPLE (Microwave Array for Power-transfer Low-orbit Experiment): una serie di trasmettitori di potenza a microonde leggeri e flessibili con un preciso controllo della temporizzazione che focalizza la potenza in modo selettivo su due diversi ricevitori per dimostrare la trasmissione di potenza wireless a distanza nello spazio.

Un quarto componente aggiuntivo di SSPD è una scatola di elettronica che si interfaccia con il computer Vigoride e controlla i tre esperimenti.


I primi risultati entro pochi mesi

Alcuni test saranno condotti rapidamente. Il dispiegamento di DOLCE avverrà entro pochi giorni dal lancio.
Altri elementi richiederanno più tempo. La raccolta di energia con il fotovoltaico richiederà fino a sei mesi di test per fornire nuove informazioni su quali tipi di tecnologia saranno i migliori per questa applicazione. MAPLE prevede una serie di esperimenti, da una verifica funzionale iniziale a una valutazione delle prestazioni del sistema in ambienti diversi nel tempo. Nel frattempo, due telecamere sui bracci dispiegabili montati su DOLCE e altre telecamere sulla scatola dell'elettronica monitoreranno l'avanzamento dell'esperimento e trasmetteranno un feed sulla Terra. Il team SSPP spera di avere una valutazione completa delle prestazioni dell'SSPD entro pochi mesi dal lancio.

"Qualunque cosa accada, questo prototipo è un importante passo avanti", ha detto Ali Hajimiri, professore di ingegneria elettrica e ingegneria medica del Caltech e co-direttore di SSPP. "Funziona qui sulla Terra e ha superato i rigorosi passaggi richiesti per qualsiasi cosa venga lanciata nello spazio. Ci sono ancora molti rischi ma aver attraversato l'intero processo ci ha insegnato lezioni preziose. Crediamo che gli esperimenti spaziali ci forniranno un sacco di ulteriori informazioni utili che guideranno il progetto mentre si continua ad andare avanti".


La storia di SSPP 

SSPP ha avuto inizio nel 2011 dopo che il filantropo Donald Bren, presidente della Irvine Company e membro a vita del consiglio di amministrazione del Caltech, ha appreso del potenziale della produzione di energia solare basata sullo spazio in un articolo sulla rivista Popular Science. Incuriosito dal potenziale dell'energia solare spaziale, Bren ha contattato l'allora presidente del Caltech, Jean-Lou Chameau per discutere la creazione di un progetto di ricerca. Nel 2013, Bren e sua moglie, Brigitte Bren, un fiduciario della Caltech, hanno accettato di fare la donazione per finanziare il progetto. La prima delle donazioni alla Caltech (che alla fine supererà i 100 milioni di dollari a sostegno del progetto e delle cattedre) è stata fatta quell'anno attraverso la Donald Bren Foundation e la ricerca è iniziata, spiega il comunicato.

"Per molti anni ho sognato come l'energia solare basata sullo spazio potesse risolvere alcune delle sfide più urgenti dell'umanità", ha commentato Bren. "Oggi sono entusiasta di supportare i brillanti scienziati della Caltech mentre corrono per trasformare quel sogno in realtà".

Sebbene le celle solari esistano sulla Terra dalla fine del 1800 e attualmente generino circa il 4% dell'elettricità mondiale (oltre ad alimentare la Stazione Spaziale Internazionale), tutto ciò che riguarda la generazione e la trasmissione dell'energia solare doveva essere ripensato per l'uso su larga scala nello spazio. I pannelli solari sono ingombranti e pesanti, il che li rende costosi da avviare e richiedono un cablaggio esteso per trasmettere energia. Per superare queste sfide, il team SSPP ha dovuto immaginare e creare nuove tecnologie, architetture, materiali e strutture per un sistema in grado di realizzare concretamente l'energia solare spaziale, pur rimanendo sufficientemente leggero da essere conveniente per l'implementazione di massa nello spazio e abbastanza forte da resistere all'ambiente spaziale punitivo.

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Elisabetta Bonora

Nella vita lavorativa mi occupo di web, marketing e comunicazione, digital marketing. Nel tempo libero sono un'incontenibile space enthusiast e mamma di Sofia Vega.
Mi occupo di divulgazione scientifica, attraverso questo web, collaborazioni con riviste del settore e l'image processing delle foto provenienti dalle missioni robotiche. Appassionata di astronomia, spazio, fisica e tecnologia, affascinata fin da bambina dal passato e dal futuro. Nel 2019 è uscito il mio primo libro "Con la Cassini-Huygens nel sistema di Saturno" (segui su LinkedIn le mie attività professionali).
Amo le missioni robotiche inviate nel nostro Sistema Solare "per esplorare nuovi mondi, alla ricerca di nuove forme di vita, per arrivare là dove nessuno è mai giunto prima!" ...Ovviamente, è chiaro, sono una fan di Star Trek!

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