Un innovativo pannello solare, ideato da un ricercatore italiano, vola nello spazio

La tecnologia fotovoltaica vola fin nello spazio grazie ad una tecnologia sperimentale realizzata dall'Università di Pisa. Lo sviluppo del progetto ha visto la realizzazione di un pannello solare decisamente innovativo, la cui primaria caratteristica è quella di essere a basso costo (rispetto ai tradizionali costi standard di pannelli solari destinati ad andare nello spazio).

Il ricercatore Gregucci con in mano i prototipi di pannello
(Stefan Gregucci con i prototipi di pannello solare)

Di cosa si tratta

Si tratta di un dispositivo di tipo sperimentale, che si basa su un metodo nuovo di installazione delle celle solari: è proprio questo che permette di abbatterne i costi. L'idea è di un borsista giovanissimo dell'ateneo toscano – dipartimento di ingegneria civile e industriale, Stefan Gregucci, che per mesi ha lavorato sotto la supervisione del professor Salvo Marcuccio e dell'ingegner Pierpaolo Pergola dell'azienda Alta Spa (un'azienda spin-off dell'ateneo stesso). Tale dispositivo, è stato installato sul satellite Unisat-5, che è stato poi lanciato in orbita lo scorso 21 novembre dalla base russa di Yasny.
Il satellite, di produzione italiana, realizzato dalla Gauss Sr, è stato immesso in orbita dal vettore Dnepr a 700 km di altezza, insieme ad altri piccoli satelliti.

Il prototipo del pannello
(Il pannello solare)

La tecnica

Per assemblare il pannello, Gregucci ha sviluppato una tecnica di tipo low-tech: essa consiste in un pacchetto di procedure semplificate che consentono l'abbattimento dei costi delle missioni spaziali. Come ha spiegato lo stesso ricercatore sul sito dell'Università di Pisa, ciò che contraddistingue il pannello è un nuovo metodo pensato per il coverglassing delle singole celle solari. "Le celle solari sono state installate sul substrato del pannello con una tecnica innovativa che, rispetto ai metodi tradizionali, non richiede particolari strumenti o tecnologie. Abbiamo raggiunto così l'obiettivo di incrementare le prestazioni in orbita, pur riducendo i costi di costruzione" ha dichiarato il giovane scienziato.

Due sono i prototipi realizzati durante lo studio, entrambi sperimentati prima a terra attraverso caratterizzazione elettrica, volta a valutarne il funzionamento corretto. Entrambi i prototipi sono poi stati portati in uno dei simulatori spaziali di Alta Spa, per sottoporli a delle prove di termovuoto. Ciò ha permesso di stabilire se fossero compatibili con l'ambiente spaziale, sulla base delle normative internazionali standard: senza tale controllo i pannelli non potrebbero essere immessi nello spazio.
Il pannello solare è stato infine sottoposto a prove di vibrazione, dopo essere stato installato sul satellite: in questo modo il ricercatore ha verificato la resistenza a tutti quei violenti scuotimenti che si verificano in fase di lancio, con ottimi risultati; non è stato infatti riscontrato alcun problema in merito alla resistenza del pannello stesso.

"Il know-how acquisito dall'Università di Pisa e da Alta SpA nello sviluppo di questa ricerca, culminata con questa fondamentale esperienza di volo nello spazio – commenta il professor Marcuccio - ci posizionano al meglio per poter competere sul mercato dei pannelli solari a basso costo ma con elevate prestazioni per piccoli satelliti, un mercato in continuo fermento e rapido sviluppo, poiché rende accessibile lo spazio anche a chi dispone di risorse limitate".

I dati che giungeranno dal satelite nei prossimi mesi permetteranno di proseguire nelle ricerche sul pannello, migliorandone ancora le proprietà termiche e quelle meccaniche, attraverso l'inserimento di substrati in fibre di carbonio e di vetro.
Molte le aziende, anche di respiro internazionale, che hanno supportato questo progetto di ricerca: Airtech Europe, NuSil Technology, CadLine , Qioptiq e Schelnk.

Il dipartimento di Ingegneria civile e industriale dell'Università di Pisa

L'ateneo toscano ha alle spalle una lunga storia di ricerca e sviluppo nelle missioni spaziali. Attualmente, oltre allo sviluppo di questi innovativi pannelli a basso costo, si stanno portando avanti degli studi sulla propulsione elettrica e chimica, nonché continue analisi e simulazioni di missioni spaziali.

Autore Laura Bosio

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