Spazio: da ENEA e ASI il progetto di un hub energetico sulla Luna

Tornare sulla Luna e portarvi insediamenti stabili è uno dei grandi obiettivi dell’esplorazione spaziale dei prossimi anni. Ma come sostenere questi insediamenti, dal punto di vista energetico?

Una risposta arriva da un progetto tutto italiano, SELENE (Sistema Energetico Lunare con l’Energia NuclearE) finanziato dall’Agenzia Spaziale Italiana (ASI) e condotto dall’ENEA come capofila, in collaborazione con il Dipartimento di Energia del Politecnico di Milano e Thales Alenia Space Italia. Quattro i centri di ricerche ENEA coinvolti: Frascati, Casaccia, Bologna e Brasimone.

Obiettivo di SELENE - fra i vincitori nel 2023 di un bando di finanziamento ASI per lo sviluppo di esperimenti scientifici per la Luna - è quello di produrre energia elettrica sul suolo lunare, grazie a piccole centrali alimentate con energia nucleare. Nello specifico, un’infrastruttura denominata Moon Energy Hub (MEnH) punta a fornire una base energetica stabile ai futuri insediamenti lunari attraverso l’impiego di piccoli reattori nucleari a fissione, i Surface Nuclear Reactors (SNR).

I limiti delle soluzioni attuali per una futura base lunare

Spiega Angelo Olivieri, responsabile del settore Missioni Scientifiche dell’ASI: “L’Italia è fortemente impegnata nell’esplorazione della Luna e nella realizzazione di una base lunare permanente. Per quanto riguarda l’approvvigionamento energetico, le soluzioni attualmente disponibili, basate sull’utilizzo dell’energia solare, non consentono di raggiungere gli obiettivi energetici sfidanti per le future attività sulla superficie lunare, a causa dell’alternanza di 14 giorni di luce e 14 di buio. Una soluzione tecnologica adeguata rappresenta un campo di ricerca di notevole interesse per l’ASI”.

“In prospettiva, queste innovazioni potrebbero consentire di superare i limiti dei pannelli solari che hanno mostrato bassa densità di potenza, scarsa scalabilità, breve vita operativa e vulnerabilità da irraggiamento cosmico - aggiunge Francesco Lodi del Laboratorio Progettazione e analisi dei sistemi nucleari di ENEA, coordinatore del progetto. In questo senso, il MEnH segna un passo rivoluzionario nell’esplorazione lunare, ponendosi al centro della strategia per espandere le capacità umane sulla Luna”.

Oltre alla progettazione dei sistemi di conversione, distribuzione dell’energia e degli SNR, i ricercatori dell’ENEA lavoreranno all’analisi degli aspetti di decommissioning e della supply chain e alla creazione di una roadmap per l'industrializzazione dell’infrastruttura.

Gli altri obiettivi: dalla sensoristica all’automazione

Di durata triennale, il progetto SELENE consentirà lo sviluppo di tecnologie e soluzioni avanzate anche in ambiti come la sensoristica, l’alta automazione e la trasmissione di potenza wireless e permetterà la messa a terra, attraverso una prova sperimentale, di una delle tecnologie più sfidanti per l’SNR, cioè lo smaltimento del calore, con l’obiettivo di validare le prestazioni del sistema e di incrementarne la maturità tecnologica.

L’alleanza tra mondo della ricerca e industria

“Unendo innovazione tecnologica, visione strategica, operabilità, affidabilità e compattezza in un ambiente estremamente 'esigente' come quello lunare, il MEnH mira a divenire un caposaldo per le future esplorazioni spaziali e un punto di riferimento per la definizione di uno scenario operativo chiaro e di una roadmap per raggiungerlo”, evidenzia Mariano Tarantino, responsabile della Divisione Sistemi Nucleari di ENEA. “Il coordinamento di SELENE ci consente di confermare il ruolo dell’ENEA nel settore del nucleare per lo Spazio a livello nazionale e internazionale, divenendo il collante tra il tessuto industriale e il mondo della ricerca impegnati nel settore spaziale”, conclude Tarantino.

Un aspetto fondamentale del progetto è la capacità di rispondere a variazioni di carico energetico e di gestire eventuali interruzioni di potenza. Per questo, sono previsti sistemi di accumulo di energia, che garantiscono flessibilità e affidabilità operativa.

(fonte: sito ASI)