Intervista con Patrick Collins, direttore di SPS 2000

di Adriano Autino

 


Il Dr. Patrick Collins è il direttore del Progetto SPS 2000, un progetto dimostrativo, promosso dal Governo Giapponese e dalla NASDA (l’Agenzia Spaziale Giapponese), per la raccolta di energia solare da satellite ed il suo invio a terra mediante un fascio di microonde. Iniziata sul tema dell'SPS, l'intervista ha poi spaziato su diversi temi inerenti il rapporto tra le attività spaziali e la società. La parte di questa intervista concernente l'SPS è stata utilizzata per redarre un articolo che comparirà su Le Scienze di dicembre.


D. Vorrei approfondire l’argomento dell’SPS (Solar Power from Space) perchè penso possa costituire un trait d’union tra l’attività spaziale intesa come ricerca e l’attività spaziale commerciale. In questo Congresso, il leit motiv è purtroppo quello delle perduranti difficoltà a trovare finanziatori privati per le imprese spaziali. Sarebbe quindi interessante poter proporre ad un privato un investimento che può avere un ritorno, magari in dieci anni, ma non uno, ipotetico, a tempo imprecisato. Non sono molti i temi che possono aprire davvero questa strada. Uno è certamente quello dell’energia da satellite, un altro quello dei lanciatori riutilizzabili e/o a basso costo, ed un terzo tema può essere quello di iniziare ad usare le risorse dello spazio (Luna ed Asteroidi). L’SPS può essere il più vicino e concreto. Come vedete questa problematica e qual’è il vostro approccio?

R. Io sono un economista, il mio background è economico. Da circa vent’anni sono alla ricerca di progetti spaziali che possano diventare business, per esempio i satelliti televisi, che sono un business già esistente. Anche il settore della telefonia mobile è in crescita. Per me il problema è che questi settori non richiedono la presenza di persone nello spazio, quindi non c’e’ un gran mercato neppure per razzi riutilizzabili, e neppure per i lanci in generale, e tale mercato non è neppure in crescita: circa 4 miliardi di $US/anno. Ogni lancio è piu’ a buon prezzo, quindi il mercato cresce come numero di lanci ma non come cifra. 4 miliardi sono niente: non è certo un mercato interessante per investitori privati. Per esempio il giro d’affari della Ford è di 50 miliardi di US$ l’anno. Parlando di lanciatori riutilizzabili, bisogna osservare che i produttori di vettori "a perdere" si oppongono strenuamente all’immissione sul mercato di veicoli riutilizzabili: se un fornitore vende 50 razzi all’anno, e se un veicolo riutilizzabile può essere usato 50 volte, ne venderebbe 1 anzichè 50, e quindi il suo mercato subirebbe un tracollo verticale. Quindi, affinchè l’innovazione si sostenga, occorrerebbe un mercato molto più grande, in rapidissima espansione: anzichè 50 lanci, almeno 2000 il primo anno, 5000 il secondo, e così via. Non c’è necessità di 10.000 satelliti di telecomunicazione, quindi non potrà essere il mercato della telecomunicazione a richiedere una progressione di lanci così cospicua.

D. Dobbiamo guardare le attività spaziali non solo da un punto di vista economico, ma anche dal punto di vista di che cosa può favorire l’avanzamento dell’uomo nello spazio, cioe' l'Astronautica. Come tu dici, il settore dei satelliti di comunicazione non necessita che l’uomo vada a lavorare in orbita. Può quindi essere stato d’aiuto per aprire il mercato, ma non è certo progressivo.

R. Un settore in cui lavoro in Giappone, che ha maggiori caratteristiche di progressività, è il Turismo Spaziale. Sono in corso numerose ricerche di mercato anche negli USA, in Canada, in Germania. É molto popolare, specialmente fra i giovani. Moltissima gente, spera di avere la possibilità di andare nello spazio: l’80% dei giovani dichiarano di voler andare nello spazio. Questo non è molto sorprendente, per me, tutti gli astronauti hanno decantato la meraviglia della gravità zero, del guardare il nostro pianeta dal di fuori.

D. C’è un’azienda, nata recentemente negli USA, che sta raccogliendo prenotazioni per viaggi suborbitali per, forse, 10.000 US$ a biglietto. Molti astronauti hanno affermato che guardare il mondo dall’orbita li ha portati a ragionare in un altro modo, a proposito dell’umanità e della constata fragilità del nostro mondo.

R. Il turismo diventerà un grande business e crescerà molto... Penso che possa diventare, per tutti, l’equivalente del "viaggio alla Mecca" dei Musulmani: almeno una volta nella vita, tutti vorranno fare un viaggio nello spazio. Almeno un venti per cento della gente vorrà andare, di sicuro.

D. Per tornare all’energia da satellite, a che punto è SPS 2000? Nella tua relazione, stamani, hai parlato di otto paesi equatoriali, consorziati, che partecipano al progetto...

R. Siamo nella fase di progettazione. Si tratta di un grosso satellite, alto 300 metri, benchè tecnologicamente abbastanza semplice, che sarà costruito interamente in Giappone, e costerà poche centinaia di milioni di dollari (il costo normale di un satellite). Io ed i miei colleghi abbiamo ricevuto il budget per costruire le ground station, e non è lontana, ormai, la decisione operativa sulla costruzione del satellite. Per dare il via al progetto esecutivo si attende solo il perfezionamento del consorzio utente. I paesi partecipanti al progetto sono, sinora: Papua Nuova Guinea, Indonesia, Ecuador, Colombia, Malaysia, Brasile, Tanzania, Maldive.

D. Quante persone sono finora coinvolte nel progetto?

R. In totale, anche se non a tempo pieno, circa un centinaio di persone, ricercatori di varie università e centri di ricerca. A livello internazionale abbiamo un ottimo riscontro, molti paesi della fascia equatoriale si sono impegnati, con entusiasmo, a fornire il terreno per le stazioni riceventi. Dobbiamo anche considerare che la tecnologia di costruzione ed installazione della rectenna è piuttosto semplice, e non necessita di competenze molto specifiche: vi è dunque la prospettiva di creare parecchi posti di lavoro, nei paesi che aderiscono al progetto. Uno dei problemi maggiori, invece, è che ogni paese ha più divisioni burocratiche, in genere separate ed indipendenti, e non è affatto chiaro chi debba essere la nostra interfaccia: se l’energia, l’ambiente, o le agenzie per la tecnologia, il ministero degli esteri, quello delle telecomunicazioni. Ogni volta si deve spiegare, usando linguaggi diversi, il progetto ed i suoi requisiti ad interlocutori diversi.

D. Puoi darci un’idea dei tempi di sviluppo del progetto?

R. Il Nome del progetto è SPS 2000, ma temo che ci vorrà almeno un altro paio d’anni prima di essere pronti. Sempre che l’opinione pubblica giapponese continui a pensare che questo è un buon progetto.

D. Per quanto riguarda gli aspetti politico-economici del progetto, avete preso in considerazione l’idea di percorrere qualche sentiero non tradizionale? Mi spiego, oltre al dialogo con il governo, pensi che sarebbe possibile, per esempio, fare una società, quotarla in borsa, vendere le azioni, rivolgervi direttamente alla gente?

R. Bè, qui stiamo parlando di un dimostratore, capace di generare una quantità di energia piuttosto modesta, e quindi non finalizzato alla generazione di profitti. La potenza generata è solo di 10 Watt/m2, che corrisponde ad un 5 o 2% della potenza generabile dal sistema vero (dai 200 ai 500 Watt/m2).

D. C’e’ pericolo per animali o persone che venissero a trovarsi in mezzo al fascio?

R. Assolutamente no, 10 W/m2 non sono assolutamente pericolosi. La luce del sole è quasi 1000 W/m2. Anche il centro del cono è assolutamente sicuro, secondo gli standard internazionali.

D. La potenza generata dal dimostratore, benchè minima, può tuttavia rivelarsi utile per le regioni servite, trattandosi di zone povere, in cui manca totalmente l’energia elettrica?

R. Indubbiamente. Una rectenna di un km quadrato può generare 10 MWatt. Il raggio avrà un km di diametro. La rectenna non è parabolica, bensì una rete metallica, a tecnologia piuttosto semplice, che non richiede una manutenzione molto specialistica.

D. Sarà indubbiamente più interessante, anche dal punto di vista della coinvolgibilità di investitori privati, quando si inizierà a servire zone più densamente popolate....

R. Per un dimostratore è giocoforza l'utilizzo di un’orbita bassa, e l’unica possibile, per assicurare continuità al servizio, è l’orbita equatoriale: lì sarà collocato SPS 2000, a 1.100 km di quota. L’orbita geostazionaria dei satelliti di telecomunicazione, a 36.000 km, sarà invece più pratica per i futuri sistemi commerciali. Tale orbita richiederà un’antenna trasmittente più grande e potente, per evitare di allargare troppo il raggio, con effetti dispersivi.

D. Il Prof. Rubbia, qualche hanno fa, ha scritto che nessuna tecnologia di estrazione energetica è priva di costi ambientali: il fotovoltaico di terra, se usato massicciamente, comporta la copertura di grandi superfici di terreno con pannelli neri, che renderebbero del tutto deserte ed inutilizzabili grandi estensioni di territorio.

R. Per paragonare l’energia solare spaziale e quella terrestre, occorre considerare, in primo luogo, che il solare terrestre necessita di un’estensione territoriale molto maggiore. Poi bisogna stoccare l’energia in grandi quantità, a causa dei giorni nuvolosi. Infine, se si vuole, per esempio, fornire energia all’Europa, e gli impianti sono in Africa, serviranno strutture di trasferimento dell’energia, e queste hanno un alto costo. Il solare spaziale, invece, può convogliare energia dovunque, sulla Terra. In località dove siano disponibili grandi estensioni territoriali vicine all’utenza, il solare terrestre può essere più conveniente. Ma questo non è il caso delle zone a maggiore densità abitativa, che possono tuttavia disporre della superficie relativamente modesta necessaria per le rectenne riceventi a terra.

D. Se ragioniamo solo sui costi, i combustibili fossili continuano ad essere i più convenienti. Se invece inseriamo altre variabili, quelle ambientali in primo luogo, la valutazione cambia.

R. Per esempio, la Cina ha iniziato un percorso di industrializzazione. Sia in Cina che in Indonesia, è previsto un aumento della domanda di energia elettrica di parecchie centinaia di punti percentuali, nei prossimi decenni. Se nessuno fornirà ai Cinesi energia a basso costo, useranno il carbone, con le conseguenze che possiamo ben immaginare sull’effetto serra. Tuttavia regioni come la Cina e l’Indonesia, che hanno grandi estensioni territoriali ed abbondanza di manodopera a basso costo, potranno trarre enormi vantaggi dalla tecnologia dell’energia solare dallo spazio.

Per dare veramente l'avvio ad un'economia spaziale, ci sentiamo di concludere, l'uomo dovrà quindi procedere senza indugi a spostare parte delle proprie attività nello spazio, a cominciare da quelle che possono maggiormente favorire la partecipazione dei settori più progressivi della società produttiva terrestre.

I dati comparati dell'impegno giapponese nello spazio

Volume della spesa spaziale annua giapponese (NASDA) 2 miliardi di US$
Volume annuo totale dell’economia giapponese 3 trillioni di US$
Spesa mondiale annua per lo spazio 25 miliardi di US$
Spesa annua della NASA 14 miliardi di US$
Spesa annua europea 6 miliardi di US$
Spesa annua dell'ESA (parte della spesa europea) 3 miliardi di US$
Spesa annua del resto del mondo per lo spazio (Russia, Brasile, India, Israele...) 3 miliardi di US$

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