Trasmissione di Energia Laser ad Array a Fase dalla Cislunare alla Superficie Lunare
Un nuovo studio pubblicato su arXiv (arXiv:2508.10855v3) esplora la fattibilità della trasmissione di energia laser dalla cislunare alla superficie lunare. Il modello presentato collega la generazione in orbita (pannelli solari e conversione da energia elettrica a ottica), la visibilità e la distanza influenzate dal terreno, la propagazione del fascio con divergenza e vibrazioni realistiche e la conversione sulla superficie con limiti termici e di polvere, restituendo l’energia giornaliera erogata.
Lo studio considera carichi di base per le prime attività polari (sopravvivenza dell’habitat, mobilità, comunicazioni/navigazione, ISRU del pilota) per impostare target di Wh/giorno e vengono utilizzati in modo coerente nelle leggi di scala e nelle mappe di progettazione. Un’orbita halo quasi rettilinea (NRHO) verso un sito sul bordo di Shackleton fornisce un esempio pratico: per un array a fase di classe 2 m a 1064 nm, la geometria di riferimento produce ~0,6–0,8 kWh/giorno a un ricevitore di 1 m2 (circa 28 W medi giornalmente).
Questo risultato viene confrontato con il fotovoltaico (PV) di superficie con stoccaggio e con la fissione compatta, dimostrando come l’energia erogata aumenti quasi linearmente con la potenza di trasmissione e come D2eff tramite la cattura di energia racchiusa, con un guadagno moltiplicativo dalla visibilità. Lo studio indica regimi pratici già a portata di mano: ad esempio, un array ottico a fase con apertura effettiva di 10 m a Ptx=100 kW eroga ~30–50 kWh/giorno in siti polari con visibilità tipica di un singolo orbitatore, come quantificato dalle mappe di energia e dimensionamento erogate. Quindi, la trasmissione laser è competitiva in termini di massa dove l’oscurità o l’ombra permanente impongono un accumulo profondo per il PV, o dove gli utenti distribuiti e a ciclo di lavoro possono ammortizzare un trasmettitore condiviso; la fissione compatta conserva il vantaggio per il carico di base continuo multi-kW in siti fissi.
Paper: ArXiv.org