Nel panorama sempre più affollato delle proposte per la transizione energetica globale, una delle idee più audaci e tecnicamente ambiziose mai concepite porta la firma di una società giapponese di costruzioni: la Shimizu Corporation, che ha elaborato il concept denominato Luna Ring, una colossale cintura di pannelli fotovoltaici lunga circa 11.000 chilometri destinata a cingere l’equatore lunare per raccogliere energia solare e trasmetterla verso la Terra sotto forma di microonde o fasci laser.
L’idea non è nata nel vuoto speculativo della fantascienza, ma ha trovato la sua origine in un contesto di crisi energetica concreta: dopo il terremoto e lo tsunami del Tohoku del 2011, che distrusse la centrale nucleare di Fukushima Daiichi e innescò una profonda opposizione dell’opinione pubblica giapponese all’energia nucleare, la Shimizu Corporation presentò il progetto come risposta strutturale alla domanda di fonti pulite e inesauribili, riassumendo la propria visione in una formula eloquente: “uno spostamento dall’uso economico di risorse limitate all’uso illimitato di energia pulita”.
L’architettura di un progetto senza precedenti
Il principio ingegneristico alla base del Luna Ring si fonda su un vantaggio fisico incontrovertibile: la superficie lunare è priva di atmosfera, nuvole e cicli meteorologici, il che significa che i pannelli fotovoltaici posizionati sull’equatore della Luna riceverebbero luce solare in maniera sostanzialmente continua, senza le interruzioni imposte dalla rotazione terrestre o dalle condizioni climatiche. Secondo le stime della Shimizu Corporation, un impianto di tali dimensioni sarebbe in grado di generare fino a 13.000 terawatt di potenza, una quantità di energia enormemente superiore al fabbisogno attuale dell’intero pianeta.
La struttura immaginata dall’azienda prevede una banda di pannelli solari larga circa 400 chilometri che avvolge l’equatore lunare per tutta la sua estensione di circa 11.000 chilometri. L’energia raccolta verrebbe convogliata tramite cavi verso il lato visibile della Luna, quello perennemente rivolto verso la Terra, e qui convertita in microonde a bassa densità oppure in fasci laser coerenti, poi inviata nello spazio verso stazioni riceventi terrestri distribuite nelle varie regioni del globo, dove sarebbe riconvertita in elettricità utilizzabile.
Uno degli aspetti più originali del progetto riguarda la fase costruttiva: per ridurre al minimo i costi e la complessità logistica del trasporto di materiali dalla Terra, la Shimizu Corporation prevede di sfruttare direttamente il suolo lunare, noto come regolite, che verrebbe estratto e lavorato in loco da robot autonomi per produrre le componenti strutturali e i moduli fotovoltaici. La costruzione sarebbe quindi affidata quasi integralmente a sistemi di robotica avanzata e intelligenza artificiale, con intervento umano diretto ridotto al minimo.
La sfida tecnologica e i tempi previsti
Nonostante l’audacia visionaria del progetto, la Shimizu Corporation ha indicato un orizzonte temporale concreto, fissando al 2035 un obiettivo preliminare di avvio della costruzione, nella consapevolezza che le tecnologie necessarie per realizzare il Luna Ring richiedono un salto qualitativo rispetto alle capacità attuali nel campo della robotica spaziale, del trasporto lunare, della trasmissione wireless di energia a lunga distanza e della produzione in situ di materiali avanzati. Si tratta di un calendario ambizioso che presuppone progressi significativi su più fronti tecnologici in parallelo.
Il nodo più critico resta quello della trasmissione energetica: inviare microonde o laser dalla superficie lunare fino alle stazioni riceventi terrestri implica la gestione di distanze medie di circa 384.000 chilometri, con tutte le problematiche connesse alla dispersione del segnale, alla precisione di puntamento e alla sicurezza ambientale dei fasci energetici che attraverserebbero l’atmosfera. Nessun sistema di questo tipo è mai stato testato su scala operativa, anche se dimostratori tecnologici di trasmissione wireless di energia nello spazio sono già stati messi alla prova in orbita terrestre.
Il contesto internazionale: l’energia solare dallo spazio
Il Luna Ring non è un caso isolato nel panorama della ricerca energetica spaziale. L’idea di sfruttare l’energia solare al di fuori dell’atmosfera terrestre e trasmetterla a terra è oggetto di studi seri e finanziamenti istituzionali a livello globale. L’Agenzia Spaziale Europea (ESA) ha avviato l’iniziativa SOLARIS, approvata nel novembre 2022, con l’obiettivo di valutare la fattibilità di centrali solari orbitali posizionate a circa 36.000 chilometri dalla superficie terrestre, in orbita geostazionaria, capaci di trasmettere energia pulita verso l’Europa. La roadmap europea prevede di raggiungere la produzione di 1 megawatt in orbita entro il 2030 e 100 megawatt entro il 2035.
L’ESA ha già affidato contratti in parallelo ad Arthur D Little e a Thales Alenia Space Italy per studi di concept su scala commerciale che valutino la fattibilità tecnica ed economica di queste strutture, aprendo la strada a una fase di dimostrazione in orbita. Anche il California Institute of Technology (Caltech) ha lanciato in orbita nel gennaio 2023 il proprio dimostratore denominato Space Solar Power Demonstrator, testando con successo la trasmissione di energia solare tramite microonde nello spazio. La Cina, da parte sua, ha in programma un proprio dimostratore per il 2028, avendo già allestito a terra un impianto sperimentale per la trasmissione wireless di potenza.
In questo scenario di crescente interesse istituzionale e privato per il solare spaziale, il Giappone ha una propria roadmap indipendente dal Luna Ring: l’Agenzia spaziale giapponese JAXA ha pianificato missioni dimostrative che confermano l’impegno del paese nel settore, mentre nel Regno Unito la startup Space Solar sta sviluppando il progetto CASSIOPeiA, che punta a posizionare una centrale solare in orbita geostazionaria entro il prossimo decennio, sfruttando una tecnologia brevettata di trasmissione di potenza a 360 gradi già dimostrata in laboratorio.
Dalla Luna alla Terra: i limiti attuali
Nonostante l’effervescenza progettuale, il divario tra concetto e realizzazione rimane considerevole. Il Luna Ring, in particolare, amplifica le sfide già presenti nei progetti di solare spaziale in orbita terrestre, aggiungendo la complessità di operare sulla superficie di un altro corpo celeste, con tutte le implicazioni che ciò comporta in termini di logistica, manutenzione, autonomia robotica e gestione delle radiazioni cosmiche. I costi stimati per un’infrastruttura di quelle proporzioni si collocano in un range che nessun programma spaziale attuale potrebbe sostenere senza una cooperazione internazionale senza precedenti.
Esiste poi la questione della governance internazionale dell’energia trasmessa dallo spazio: chi controllerebbe una simile infrastruttura, come verrebbe distribuita l’energia tra le nazioni riceventi e quali protocolli di sicurezza garantirebbero che fasci di microonde o laser ad alta densità non costituiscano un rischio per l’ambiente o per la navigazione aerea e spaziale sono interrogativi che richiedono risposte giuridiche e diplomatiche ben prima che tecnologiche. Il Trattato sullo Spazio Extra-atmosferico del 1967, che vieta l’appropriazione nazionale di corpi celesti, pone inoltre questioni legali aperte sull’uso commerciale della superficie lunare a questa scala.
Il Luna Ring rimane, allo stato attuale, uno studio ingegneristico visionario piuttosto che un programma operativo finanziato: la sua funzione principale è quella di spingere i limiti dell’immaginazione tecnica e di stimolare la ricerca nelle tecnologie abilitanti, dalla robotica autonoma alla trasmissione di energia senza fili su scala planetaria, che troveranno applicazione pratica ben prima che un anello solare attorno alla Luna diventi realtà. Nel frattempo, i progetti di solare spaziale in orbita terrestre avanzano con passi concreti, delineando un futuro energetico in cui lo spazio non è più solo il dominio dell’esplorazione scientifica, ma anche della produzione industriale di energia pulita. Per restare sempre aggiornato scarica GRATIS la nostra App!
