Produrre energia elettrica sul suolo lunare grazie a piccole centrali alimentate con energia nucleare. È l’obiettivo del progetto tutto italiano denominato SELENE (Sistema Energetico Lunare con l’Energia NuclearE) finanziato dall’Agenzia Spaziale Italiana (ASI) e condotto dall’ENEA come capofila, in collaborazione con il Dipartimento di Energia del Politecnico di Milano e Thales Alenia Space Italia. Il progetto risultato fra i vincitori, nel 2023, di un bando di finanziamento ASI per lo sviluppo di esperimenti scientifici per la Luna, punta a studiare le tecniche per la produzione di energia sul nostro satellite, superando i limiti delle tecnologie energetiche tradizionali. Nella realizzazione del progetto sono coinvolti quattro centri di ricerche ENEA: Frascati, Casaccia, Bologna e Brasimone.
L’obiettivo dell’infrastruttura denominata Moon Energy Hub (MEnH) sarà di fornire una base energetica stabile ai futuri insediamenti lunari attraverso l'impiego di piccoli reattori nucleari a fissione, i Surface Nuclear Reactors (SNR).
“L’Italia è fortemente impegnata nell’esplorazione della Luna e nella realizzazione di una base lunare permanente. Per quanto riguarda l’approvvigionamento energetico, le soluzioni attualmente disponibili, basate sull’utilizzo dell’energia solare, non consentono di raggiungere gli obiettivi energetici sfidanti per le future attività sulla superficie lunare, a causa dell’alternanza di 14 giorni di luce e 14 di buio. La ricerca di una soluzione tecnologica adeguata rappresenta un campo di ricerca di notevole interesse per l’ASI” afferma Angelo Olivieri, responsabile del settore Missioni Scientifiche dell’ASI.
“In prospettiva, queste innovazioni potrebbero consentire di superare i limiti dei pannelli solari che hanno mostrato bassa densità di potenza, scarsa scalabilità, breve vita operativa e vulnerabilità da irraggiamento cosmico”, sottolinea Francesco Lodi del Laboratorio Progettazione e analisi dei sistemi nucleari di ENEA e coordinatore del progetto. “In questo senso, il MEnH segna un passo rivoluzionario nell'esplorazione lunare, ponendosi al centro della strategia per espandere le capacità umane sulla Luna”.
Oltre alla progettazione dei sistemi di conversione, distribuzione dell'energia e degli SNR, i ricercatori dell’ENEA lavoreranno all’analisi degli aspetti di decommissioning e della supply chain e alla creazione di una roadmap per l'industrializzazione dell’infrastruttura.
Di durata triennale, il progetto SELENE consentirà lo sviluppo di tecnologie e soluzioni avanzate anche in ambiti come la sensoristica, l'alta automazione e la trasmissione di potenza wireless e permetterà la messa a terra, attraverso una prova sperimentale, di una delle tecnologie più sfidanti per l’SNR, cioè lo smaltimento del calore, con l’obiettivo di validare le prestazioni del sistema ed incrementarne la maturità tecnologica.
“Unendo innovazione tecnologica, visione strategica, operabilità, affidabilità e compattezza in un ambiente estremamente 'esigente' come quello lunare, il MEnH mira a divenire un caposaldo per le future esplorazioni spaziali e un punto di riferimento per la definizione di uno scenario operativo chiaro e di una roadmap per raggiungerlo”, evidenzia Mariano Tarantino, responsabile della Divisione Sistemi Nucleari di ENEA. “Il coordinamento di SELENE ci consente di confermare il ruolo dell’ENEA nel settore del nucleare per lo Spazio a livello nazionale e internazionale, divenendo il collante tra il tessuto industriale e il mondo della ricerca impegnati nel settore spaziale, un percorso già iniziato con l’accordo ASI-ENEA per la realizzazione di un primo studio di fattibilità per un reattore nucleare per alimentare le basi lunari”, conclude Tarantino.
Un aspetto fondamentale del progetto è la capacità di rispondere a variazioni di carico energetico e di gestire eventuali interruzioni di potenza. Per questo, sono previsti sistemi di accumulo di energia, che garantiscono flessibilità e affidabilità operativa. Il MEnH sarà anche dotato di un sistema di trasmissione di energia orientabile, per supportare attività a distanza dal centro di generazione, e di un sistema di ricezione mobile per attività meno energivore.
