Sicurezza, gestione e distribuzione: così lo spazio è protagonista nella transizione energetica

Lo spazio si presenta come la nuova frontiera della competizione geopolitica, e oltre l’atmosfera terrestre si disegnano rivalità e alleanze destinate a ripercuotersi sui rapporti di forza globali e che possono coinvolgere un settore a cavallo tra economia, geopolitica, innovazione e ricerca di frontiera come la transizione energetica e l'afferente questione ecologica, diventate entrammbe importanti nei calcoli. Questioni geopolitiche, interessi economici e dinamiche di potenza si uniscono in una nuova corsa allo spazio che vede grandi e medie potenze concorrere in un terreno di gioco sempre più strategico. Una competizione ancor più serrata e accesa di quella che nel corso della Guerra Fredda divise Usa e Unione Sovietica e anche la sfida enegetica è investita. Ne parliamo approfonditamente in questo dialogo con l’ingegner Marcello Spagnulo, esperto con alle spalle una carriera pluridecennale nel settore aerospaziale, editorialista per Formiche e AirPress, membro del comitato scientifico di Limes e autore del saggio Geopolitica dell’esplorazione spaziale – La sfida di Icaro nel terzo millennio, edito da Rubbettino.

Lo spazio ha come frontiera anche un contributo alle strategie di transizione energetica. Quali sono i punti salienti del ruolo delle tecnologie spaziali in questo ambito?

“Anzitutto, grazie per l’opportunità di questa intervista. Sul tema vorrei chiarire cosa si intende per transizione energetica, si tratta di un processo per passare da fonti di produzione energetica basate principalmente sul petrolio, gas e carbone, a un mix con altre fonti, meno inquinanti e quanto più possibile rinnovabili. Detto ciò le tecnologie spaziali hanno a mio avviso un duplice ruolo da giocare in questo processo Il primo riguarda l’apporto alla sicurezza, alla gestione e alla distribuzione delle reti energetiche, ma anche al monitoraggio e alla prevenzione dei rischi legati a fattori ambientali o climatici. Sono tutti ambiti in cui le tecnologie spaziali forniscono un supporto significativo e già presente. Poi c’è il tema vero e proprio della produzione energetica in sé stessa da parte di sistemi spaziali. I primi studi su questo tipo di architetture – chiamate Space Based Solar Power - risalgono agli anni sessanta e concepivano un sistema di produzione di energia solare basata su un collettore in orbita che la distribuiva a terra tramite microonde. Ma i costi proibitivi e soprattutto lo stato dell’arte tecnologico ne hanno sempre finora limitato il loro sviluppo. Ora però le superpotenze spaziali USA e Cina stanno attivamente investendo in questa tecnologia".

Ci sono già esperimenti operativi in atto su questo fronte?

"Si. Pensiamo al modulo PRAM (Photovoltaic Radio-Frequency Antenna Module) sviluppato dal Naval Research Laboratory che vola da oltre un anno in orbita a bordo dello spazioplano X-37B della US Air Force, si tratta di un collettore solare modulare in grado di trasmettere energia alla Terra. Il concept è sperimentale ma i risultati sono tenuti riservati. E la China Academy of Space Technology prevede di condurre un “trasferimento spaziale ad alta tensione e trasmissione di potenza wireless" in orbita terrestre bassa nel 2028, come parte di uno sviluppo graduale di una centrale solare spaziale. Recentemente anche l’Agenzia Spaziale Europea ha ripreso a studiare questi concetti. Ovviamente si tratta di sviluppi tecnologici altamente costosi e che se non si affronteranno presto a livello di agenzie spaziali potranno essere un business per i privati, soprattutto quello statunitensi che godono di fondi immensi. A mio avviso il tema sarebbe un’ottima occasione per un programma di cooperazione spaziale su scala globale”.

Quali settori hanno ad oggi la maggiore maturità commerciale e operativa?

“Indubbiamente, il settore spaziale di osservazione della Terra ha raggiunto un elevato livello di utilizzo commerciale. Secondo la Union of Concerned Scientists, un ente del MIT che effettua statistiche molto accurate, nel 2014 erano operativi in orbita circa 190 satelliti di osservazione della terra, mentre a metà del 2021 erano oltre mille. Molto di ciò è dovuto allo sviluppo e al lancio di satelliti di piccole dimensioni (anche Cubesat) con sensori allo stato dell’arte e quindi questo ha consentito anche un significativo aumento degli operatori commerciali che sono entrati nel settore. E il trend di crescita non sembra arrestarsi. Infatti sul pianeta quasi 60 nazioni possiedono satelliti di osservazione della terra, gli Stati Uniti sono in testa con oltre 400 e la Cina segue con oltre 200. L’Agenzia Spaziale Europea opera 20 satelliti della costellazione Copernicus che è una delle flotte più all’avanguardia come sensoristica. Oltre 200 società private o governative vendono immagini satellitari per un mercato che ormai si equipara tra servizi civili e quelli per sicurezza e difesa”.

Un altro ruolo importante che possono giocare i satelliti è quello del monitoraggio dei cambiamenti climatici. Quali sono le nuove frontiere di questa esplorazione?

“Sul tema dei cambiamenti climatici vorrei fare però una premessa. L’attuale dibatitto sul tema si manifesta spesso attraverso uno scontro ideologico tra chi ne fa una tesi indiscutibile e chi invece ne mette in dubbio le fondamenta scientifiche. Io ritengo che la climatologia, così come la meteorologia, siano discipline, e non scienze esatte, sostenute da ricerche e studi che si basano su modelli e simulazioni che si aggiornano sulla base di una certa quantità di misure e di dati rilevati. Avendo chiaro questo aspetto diventa più ovvio come i satelliti possano contribuire a un’analisi sempre più precisa dell’evoluzione climatica, essendo degli strumenti tra i più validi per monitorare l’atmosfera, gli oceani e le radiazioni solari. Le nuove frontiere a mio avviso sono nell’attuazione di concrete politiche climatiche che supportino lo sviluppo di una rete globale di sistemi spaziali per la misurazione di alta qualità così da consentire l’ottimizzazione e l’aggiornamento continuo dei modelli computazionali. In questa direzione è positiva la Climate Change Initiative dell’ESA che punta a generare set di dati a lungo termine sugli indicatori chiave dell’evoluzione climatica”.

Sul campo geopolitico, notiamo che le alleanze terrestri stanno sempre di più riproponendosi nelle orbite spaziali. Anche per le politiche che ibrideranno tecnologie spaziali e transizione sarà così?

“Ritengo di sì. Già oggi Europa, Stati Uniti e Giappone, per esempio, che fanno parte di un blocco geopolitico legato alla superpotenza americana, collaborano a livello di reti satellitari per il monitoraggio meteorologico e ambientale, mentre l’attuale situazione lascia prevedere il consolidamento di un blocco sino-russo cui potrebbero aderire paesi come l’India e larga parte dei continenti asiatico, africano e sud-americano”.

In questo fronte, che ruolo può giocare l'Italia?

“Da un punto di vista tecnologico l’Italia sviluppa da sempre piattaforme e sensoristica per i satelliti europei di meteorologia e di osservazione della terra, inoltre il governo ha deciso di dedicare molti fondi PNRR per lo sviluppo di una costellazione satellitare dedicata proprio all’osservazione e al monitoraggio, quindi direi che in compatibilità con le risorse impiegate il Paese agisce in una buona direzione a livello tecnologico.

A livello politico credo che l’Italia possa ambire ad agire in seno a ESA, UE e ONU per promuovere politiche e progetti comuni di sviluppo e sostenibilità, penso al collettore solare orbitale richiamato prima, ma anche a politiche di regolamentazione e contenimento dell’affollamento orbitale – le orbite basse saranno presto congestionate da migliaia di satelliti degli operatori privati– per evitare che i satelliti passino da validi strumenti di supporto a potenziali inquinatori”.