Un laser per trasmettere energia elettrica dalla luce: come funziona il sistema ideato per l’esplorazione della Luna

L’idea di Nikola Tesla—trasmettere l’energia elettrica senza cavi—non si è mai realizzata davvero sul nostro pianeta. Eppure, oltre un secolo dopo, un gruppo di scienziati cinesi ritiene che quel sogno possa trovare la sua prima applicazione pratica proprio dove l’elettricità “tradizionale” rischia di non bastare: la Luna. Il progetto ruota attorno al polo sud lunare, un’area considerata tra le più promettenti per la ricerca scientifica e per lo sfruttamento di risorse. Qui, infatti, i bordi dei crateri ricevono quasi luce continua grazie a una lunga esposizione solare, mentre le zone più in profondità restano in ombra perenne. In quelle aree buie si pensa possano trovarsi importanti quantità di “acqua” sotto forma di ghiaccio—acqua intrappolata sulla o sotto la superficie lunare. Ma proprio questo elemento, prezioso per il futuro, crea un problema ingegneristico:

Laser invece di cavi – energia dal sole, anche quando il rover è al buio:

i rover che lavorano dentro i crateri in ombra non possono contare sui pannelli solari, e le batterie—da sole—potrebbero non garantire autonomia sufficiente per missioni lunghe.
Per superare il limite dell’energia locale, i ricercatori propongono una rete di alimentazione basata su laser. Il concetto è semplice nella forma ma ambizioso nella realizzazione: stazioni alimentate dal Sole—posizionate su picchi illuminati—invierebbero fasci laser verso ricevitori montati sui rover. I rover convertirebbero poi la luce in elettricità, eliminando la necessità di portare grandi riserve energetiche a bordo. In altre parole, mentre le zone illuminate garantiscono la generazione di energia, i laser “trasportano” quella potenza fino ai punti in ombra, rendendo possibile l’esplorazione di aree che altrimenti resterebbero troppo difficili da sostenere operativamente. Il lavoro presentato dal gruppo dell’Harbin Institute of Technology non si limita a descrivere l’idea, ma entra nel merito del “dove” mettere le stazioni. Secondo quanto riportato nello studio pubblicato sulla rivista Journal of Deep Space Exploration (data indicata: 28 aprile 2026), la strategia di dispiegamento è stata ottimizzata usando un modello statistico. Il punto chiave è che non basta scegliere le posizioni basandosi solo su dove il Sole “colpisce”. Serve massimizzare contemporaneamente:

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  • la copertura energetica effettiva (cioè quanta area del territorio il sistema riesce davvero a raggiungere),
  • la connettività tra le diverse zone servite (così da permettere ai rover di muoversi e passare da un’area coperta all’altra senza restare “senza energia”).

Il risultato è significativo: modificando i punti di installazione di circa 100 metri, la rete di laser aumenta la copertura effettiva di oltre il 35% e rende le aree alimentate quasi completamente interconnesse. In pratica, aree prima isolate possono diventare parte di un sistema continuo. Per costruire il modello, il team ha usato dati topografici provenienti dal Lunar Orbiter Laser Altimeter della NASA, con riferimento a Shackleton, un cratere d’impatto situato vicino al polo sud lunare e considerato di grande importanza strategica per le future attività. Nell’ottica della progettazione della rete, lo studio indica un miglioramento delle metriche principali:

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copertura effettiva: da circa 18% a oltre 24%,
connettività regionale: da poco sotto 40% a quasi 100%, cioè un passaggio da “zone separate” a una struttura più continua, capace di collegare differenti aree servite dall’energia laser.

Potenza ricevuta e autonomia – abbastanza per lavorare nel buio:

In simulazione, con una distanza di trasmissione di circa 5 km, il sistema dovrebbe riuscire a consegnare circa 371 watt di potenza ottica ricevuta e circa 98 watt convertiti in potenza elettrica. Gli autori sostengono che questi valori sarebbero sufficienti a supportare le operazioni dei rover all’interno delle regioni in ombra permanente. La proposta guarda anche oltre l’alimentazione. I ricercatori parlano di studi futuri che integrino trasmissione di energia e trasmissione dati: utilizzare lo stesso raggio laser come fonte energetica e, insieme, come canale di comunicazione ad alta larghezza di banda. Questo punto è particolarmente rilevante nelle aree buie e difficili, dove il rientro dei dati può essere problematico. Inoltre, l’idea include scenari in cui l’illuminazione e le condizioni al contorno cambiano nel tempo, e dove la potenza possa essere coordinata per più rover contemporaneamente—con una rete che gestisca l’alimentazione in modo dinamico.

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Perché questo conta per la “corsa” al polo sud:

Nel frattempo, Stati Uniti d’America e Cina stanno intensificando i piani per una presenza di lungo periodo sulla Luna. Il polo sud è al centro dei programmi: da un lato Artemis, dall’altro le missioni Chang’e. Le ragioni sono note: luce estesa sui rilievi, ghiaccio d’acqua nelle zone permanentemente in ombra, e quindi opportunità sia scientifiche sia operative. Ma proprio le condizioni estreme rendono necessario cambiare approccio all’energia. In quel contesto, la rete laser proposta dagli studiosi di Harbin punta a trasformare un limite (assenza di sole nelle aree buie) in una soluzione (trasferimento energetico ottico da stazioni illuminate). Se l’idea riuscirà a passare dalla simulazione alla sperimentazione, il polo sud potrebbe diventare il primo luogo in cui l’energia “senza cavi” trova una forma concreta—più di quanto Tesla avrebbe potuto immaginare, ma nello stesso spirito.

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Fonte: https://www.scmp.com/news/china/science/article/3359998/could-chinas-lunar-laser-tower-bring-nikola-teslas-free-energy-dream-life

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#energia #luna #tesla

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