Sistema di trasferimento di Energia dallo Spazio

L’Air Force Research Laboratory (AFRL) degli Stati Uniti ha firmato un contratto con Northrop Grumman, il quarto più grande appaltatore di difesa militare negli Stati Uniti, per sviluppare attrezzature in grado di trasferire l’energia solare sparando dallo spazio alla terra.

Secondo il laboratorio, il progetto denominato Incremental Space Solar Demonstrations and Research (SSPIDR) sarebbe di grande aiuto per i militari. L’esercito deve spesso operare in aree di accesso complesse, dove è estremamente difficile richiedere supporto.

In tal senso, basi temporanee o avamposti richiedono fonti di energia per ricaricare apparecchiature portatili, sistemi di comunicazione e spionaggio. A tal fine, è possibile utilizzare generatori portatili, ma sono disponibili dove sono necessari in breve tempo e non è facile ottenerli rapidamente. Il progetto SSPIDR risolverebbe questo problema.

Astronave dotata di pannelli solari ad alta efficienza

L’obiettivo finale del progetto è quello di creare un’astronave dotata di pannelli solari ad alta efficienza. Con il suo aiuto, l’energia solare verrebbe convertita in onde radio e trasmessa alla terra, dove le strutture attrezzate per ricevere questa radiazione la convertiranno in energia elettrica.

Al momento, l’annuncio non ha dettagliato quali tecnologie sono previste per questo sistema di approvvigionamento spaziale. Per questa ricerca e sviluppo, in particolare di hardware all’avanguardia, Northrop Grumman riceverà circa 100 milioni di dollari, come stipulato nel contratto.

Il sistema degli Stati Uniti potrebbe utilizzare le radiazioni a microonde.

L’idea di creare una linea di trasmissione di energia a microonde fu inizialmente studiata dallo scienziato sovietico Semion Tetelbaum. Dopo la seconda guerra mondiale, anche gli americani iniziarono a sviluppare questa idea. Nel 1964, ad esempio, lo scienziato William Brown creò una rectena, un’antenna non lineare che converte la radiazione dalle onde radio in elettricità. L’efficienza del dispositivo è stata di circa il 95%.

Nello stesso anno, Brown dimostrò per la prima volta al mondo che era possibile trasferire l’energia delle microonde su un aereo, creando un modello di elicottero con un rettale. Nel 1970, fu condotto un esperimento riuscito all’Osservatorio Goldstone in California per trasferire energia a una distanza considerevole.

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In un esperimento della NASA, la tensione costante è stata trasmessa utilizzando 2,38 gigahertz di radiofrequenza da un’antenna di 26 metri di diametro a un ricevitore lungo 7,3 metri e largo 3,5 metri. Il risultato: un aumento di energia di 30 kilowatt. L’efficienza della retta è stata dell’80%.

La possibilità di trasmettere energia tramite microonde dallo spazio è stata analizzata dalla fine degli anni ’70. Tuttavia, non vi è stato alcun lavoro sostenuto a tale riguardo. Nel 1978, la NASA dimostrò che per un trasferimento completo di energia a una frequenza di 2,45 gigahertz (a una velocità del fascio affidabile), era necessaria un’antenna con un diametro di 1 km. Da parte sua, la lunghezza della retta dovrebbe essere di almeno 10 metri. Non è chiaro se l’AFRL e il suo partner Northrop Grumman cercheranno di ridurre le dimensioni dell’hardware precedente o di creare una nuova tecnologia.

Di recente, US Navy Research Laboratory ha completato la seconda fase di test del suo sistema di trasferimento di energia laser. Durante i test, i ricercatori che hanno utilizzato un laser a infrarossi hanno trasmesso con successo 400 watt di potenza a una distanza di 325 metri. Si prevede di testare il sistema di trasferimento di energia laser in piccoli spostamenti di droni e quindi in aeroplani più grandi.