Abbiamo incontrato Juan Carlos Ginés Palomares, Ingegnere Aerospaziale, Assistente di Ricerca e Project Manager del progetto SoMo presso la Technical University of Berlin (Berlino, Germania). L’obiettivo del progetto SoMo, che è finanziato dalla DLR (centro aerospaziale tedesco), è proporre un innovativo metodo per la produzione di celle solari direttamente sulla Luna. Per la precisione, si utilizzerebbe quasi esclusivamente la regolite lunare come materia prima. La produzione di celle solari sulla superficie lunare comporterebbe ovviamente un notevole risparmio sui costi di trasporto.
Inoltre, Palomares sta lavorando anche ad un altro progetto rivoluzionario, il cui obiettivo è creare una pavimentazione sulla Luna. In modo particolare, il sogno è costruire una strada sulla quale far atterrare le navicelle spaziali, eliminando il problema causato dalla polvere lunare. E non solo: la pavimentazione dovrà essere prodotta direttamente sulla Luna, sfruttando i materiali locali. Per leggere la pubblicazione ufficiale della ricerca clicca QUI.
Il tuo obiettivo principale è costruire strade sulla Luna, utilizzando l’energia solare e i materiali lunari. Come siete riusciti ad eseguire l’esperimento sulla Terra con un laser a CO2 ad alta potenza? Il laser ha la stessa potenza dell’energia solare?
Negli esperimenti di laboratorio abbiamo utilizzato un raggio laser per replicare la luce solare concentrata per il riscaldamento, e un simulatore di regolite per replicare il materiale presente sulla Luna. Dopodiché, il laser è stato guidato su un letto di regolite lunare simulata, che ricorda il suolo della Luna, per produrre delle strutture geometriche. Tuttavia, il team ha suggerito l’utilizzo di una lente di Fresnel come concentratore solare sulla Luna, soprattutto per la sua semplicità e per il suo peso ridotto. In questo modo verrebbero utilizzate solo la luce solare e la regolite lunare. La lente proposta nello studio raggiungerebbe la stessa potenza in uscita sull’area focale, ma altri parametri come la lunghezza d’onda della luce sarebbero diversi rispetto al laser CO2 utilizzato in laboratorio. Nonostante ci siano altri progetti che utilizzano concentratori solari per applicazioni lunari, quello che abbiamo scoperto è che un’area di irradiazione più ampia avrà risultati migliori rispetto ad aree più piccole.
Credits: PAVER consortium/LIQUIFER Systems Group
Come riuscirete a fondere la regolite lunare direttamente sulla Luna? Ho letto che gli specchi potrebbero essere sufficienti per la fusione. Pertanto, gli specchi possono essere precisi come i laser?
Abbiamo suggerito l’uso della lente di Fresnel per la sua semplicità e l’attesa relativamente bassa per un oggetto così grande. In realtà, si potrebbero utilizzare anche gli specchi parabolici, ma normalmente sono più complessi da utilizzare. Possono inoltre produrre ombre che riducono l’area di raccolta solare.
Sei anche il manager del progetto SoMo. Come pensi di creare celle solari direttamente sulla Luna? Ho letto che per ogni KW servirebbero 233 kg di regolite, 1,1 kg di alluminio e 0,002 kg di zinco.
Con il progetto SoMo stiamo studiando la produzione di pannelli solari con vetro ricavato dalla regolite lunare. Quando la regolite lunare viene fusa e poi opportunamente raffreddata, è possibile produrre lastre di vetro. Applicando una tecnica chiamata “crystalline silicon synthesis” (sintesi del silicio cristallino), miriamo a produrre uno strato di silicio puro sulla lastra di vetro, che può fungere da precursore di una cella solare. Con la tecnologia del progetto SoMo, la necessità di portare materie prime dalla Terra alla Luna per la produzione di celle solari verrebbe drasticamente ridotta. Diminuirebbero inoltre anche i costi di alimentazione elettrica delle missioni lunari.
Come è nata la tua passione per la Luna? Come pensi che sarà la Luna tra 50 anni? Ci saranno case, strade e turismo lunare?
Fin da bambino mi sono ispirato alle avventure degli esploratori dei luoghi più remoti della Terra e degli astronauti e scienziati che hanno partecipato alla corsa allo Spazio del secolo scorso. Guardare il cielo e cercare di comprendere la vastità dello Spazio è ancora fonte di motivazione, voglio aiutare a capire cosa c’è “là fuori”. Per quanto riguarda il futuro dell’esplorazione lunare, spero che tra 50 anni la creazione e la costruzione di basi lunari consentiranno agli astronauti di effettuare ricerche a lungo termine sulla Luna. Quest’ultima può diventare un luogo in cui gli scienziati di tutto il mondo possono contribuire ad espandere la nostra conoscenza del Sistema Solare.
- Cover image: Juan Carlos Ginés Palomares (central photo: tu.berlin); side photo: PAVER consortium/LIQUIFER Systems Group