Trasformare la Notte in Giorno: La Scommessa Ambiziosa di Reflect Orbital

L’energia solare è la fonte di energia rinnovabile più pulita. Inoltre, solo poche ore di luce solare che colpiscono la Terra sono più che sufficienti per soddisfare tutti i bisogni energetici dell’umanità per un anno.

Ma, naturalmente, il problema è che non possiamo catturare tutto. Non solo la maggior parte della luce solare colpisce oceani e deserti, ma anche l’immagazzinamento e la distribuzione dell’energia solare sono difficili. Inoltre, i pannelli solari non sono molto efficienti, solo circa il 15-25%.

Ancora più importante, la luce solare non è costante. È influenzata da notte, condizioni meteorologiche e stagioni. Quindi, per quanto efficienti diventino i sistemi fotovoltaici, l’energia solare rimane intermittente, il che significa che l’energia può essere prodotta solo durante le ore diurne.

Ora immagina un mondo in cui questa limitazione scompare completamente. Hai luce solare tutto il tempo, ancor meglio, proprio quando ne hai bisogno. È esattamente questo che Reflect Orbital sta cercando di realizzare.  

La startup con sede in California propone di trasmettere luce solare alla Terra su richiesta usando 50.000 grandi specchi orbitali. L’idea è rimuovere il vincolo che l’energia solare è limitata dalla luce diurna, consentendo al solare di produrre energia di notte.

“La nostra tecnologia ha la capacità di più che triplicare la produzione solare globale — aprendo la strada a un futuro sostenibile e sicuro dal punto di vista energetico,” dichiara il sito web dell’azienda. 

Se ciò diventasse realtà, potrebbe rimodellare fondamentalmente l’economia dell’energia solare e la rete energetica più ampia. Ma allo stesso tempo, gli esperti hanno avvertito dei potenziali rischi, tra cui la perdita di cieli notturni limpidi, il comportamento disturbato della fauna selvatica e l’impatto negativo sul nostro ritmo circadiano. Inoltre, gli astronomi vedono in gran parte il piano di Reflect Orbital di fornire un punto di luce solare su richiesta con un gruppo di specchi nello spazio come una minaccia importante per l’astronomia osservativa.

Per capire se si tratta di una svolta o di una linea che potremmo rimpiangere di aver attraversato, diamo un’occhiata più approfondita a Reflect Orbital.

Ingegnerizzare la Luce Solare su Richiesta

Per centinaia di milioni di anni, cioè da quando il nostro pianeta Terra ruota sul suo asse e orbita attorno al sole, abbiamo sperimentato giorno e notte. Sotto questo ritmo naturale di luce e oscurità, creato dalla rotazione di 24 ore della Terra, la vita e gli ecosistemi evolvono. Ma Reflect Orbital vuole cambiare questo schema. 

La startup propone un futuro in cui la luce può essere diretta verso aree specifiche. Un tale futuro minaccia l’oscurità naturale e cambia fondamentalmente il nostro ambiente. Per realizzarlo, l’azienda lancerà migliaia di satelliti, ognuno dei quali fungerà da “riflettore di luce solare” orientabile in orbita terrestre bassa (LEO). 

Questi satelliti sono dotati di grandi pannelli riflettenti o enormi specchi spaziali. Gli specchi che l’azienda intende utilizzare sono di forma quadrata e realizzati in mylar, un film di poliestere prodotto da polietilene tereftalato (PET) stirato, scelto per la sua riflettività, isolamento elettrico, alta resistenza alla trazione e stabilità chimica.

Questi specchi proposti, che avrebbero una dimensione di circa 33-180 piedi, reindirizzerebbero la luce solare dal lato diurno del nostro pianeta a chi la desidera sul lato notturno, offrendo essenzialmente un “sunlight-as-a-service”.

La luce solare aggiuntiva, secondo l’azienda, può essere usata per alimentare i pannelli solari di notte, aiutare le operazioni di ricerca e soccorso, illuminare le strade delle città, migliorare la crescita delle colture e persino contrastare la depressione stagionale. 

“Stiamo cercando di costruire qualcosa che possa sostituire i combustibili fossili e alimentare davvero tutto.”

– Ben Nowack, amministratore delegato di Reflect Orbital, ha dichiarato in un’intervista

Il fascio di luce da uno qualsiasi dei suoi numerosi satelliti proietterà “un bagliore morbido, simile a quello lunare” su una zona di circa tre miglia o circa cinque chilometri a terra. Nel frattempo, l’intensità della sua illuminazione varia tra 0,8 e 2,3 lux. Per contestualizzare, l’intensità della luce lunare durante una luna piena è stimata tra 0,05 e 0,2 lux.

Quindi, ogni satellite nel sistema di Reflect Orbital ha il potenziale di fornire luce molto più intensa di una luna piena. Tuttavia, fornire questa luce richiederebbe più satelliti che puntano alla stessa posizione, poiché i satelliti si muovono rapidamente nel cielo e possono illuminare un’area specifica solo per pochi minuti. Pertanto, l’azienda prevede di distribuire migliaia di satelliti in grandi mega-constellazioni per fornire un’illuminazione preziosa.

Il prototipo di specchio di Reflect Orbital, Earendil-1, che dovrebbe essere lungo 60 piedi, è già quasi completo e, una volta nello spazio, rifletterà la luce solare per illuminare una zona circolare sulla superficie della Terra.

Mentre questo potrebbe essere lanciato nello spazio quest’anno, l’azienda prevede di lanciare altri due prototipi entro un anno e decine di altri nei prossimi due anni. Il suo obiettivo è mettere in orbita 1.000 satelliti più grandi entro la fine del 2028, circa 5.000 entro la fine di questo decennio e una costellazione completa di 50.000 satelliti entro il 2035.

All’interno del Coraggioso Modello di Business di Reflect Orbital

Fondata nel 2021 da Ben Nowack e Tristan Semmelhack, Reflect Orbital sta costruendo un’intera nuova layer di infrastruttura energetica nello spazio, avendo raccolto più di 35 milioni di dollari da investitori.

Verso la fine di settembre 2024, Reflect Orbital ha raccolto un round seed da 6,5 milioni di dollari guidato da Sequoia Capital, con la partecipazione di Starship Ventures, Keenan Wyrobek, Keller Rinaudo Cliffton e Baiju Bhatt. Entro un anno, ha raccolto altri 20 milioni di dollari in finanziamento Serie A, guidato da Lux Capital, con la partecipazione di Starship Ventures e Sequoia Capital.

“Crediamo che la loro tecnologia di illuminazione su richiesta abbia il potenziale di rimodellare il modo in cui risolviamo i problemi sulla Terra – dalle operazioni critiche alla resilienza energetica.”

– Josh Wolfe, Managing Partner di Lux Capital, ha dichiarato all’epoca

Ha inoltre vinto un Small Business Innovation Research (SBIR) contract da 1,25 milioni di dollari dall’U.S. Air Force lo scorso anno.

Secondo il suo CEO, Reflect Orbital aiuterà il mondo a passare da una civiltà di Tipo 1, caratterizzata dall’estrazione e combustione del petrolio, a una civiltà di Tipo 2, dove, invece di danneggiare l’ambiente terrestre per estrarre materiali, otteniamo tutta l’energia dal Sole.

“Questa è la prima volta che l’umanità prende il controllo del sole,” ha detto mentre si rivolgeva al World Governments Summit negli Emirati Arabi Uniti. Il progresso sarebbe “come quando abbiamo imparato a controllare l’acqua e a spostarla in modo da non dover aspettare la pioggia. Stiamo facendo lo stesso con la luce solare.”

Il solare, ha osservato, è la forma migliore di energia, producendo 5.000 volte più energia al secondo rispetto a quanto l’umanità abbia mai consumato. E riflettere la luce su uno specchio è incredibilmente efficiente, “non si perde quasi energia quando si riflette la luce solare su uno specchio.” Ed è quello che fanno con l’orientamento dei satelliti, che può essere modificato per dirigere la luce riflessa nello spazio se un’area preferisce rimanere al buio.

“Quindi, possiamo gestire una costellazione molto ampia di questi satelliti senza disturbare le persone, senza accecare la gente,” ha detto Nowack. Mentre la luce apparirebbe molto intensa per chi si trova direttamente nel fascio, per chi è fuori dal punto, “vedranno solo la luce a terra, a meno che non guardino direttamente il satellite di proposito.”

Parlando del modello di business, Nowack ha condiviso che stanno semplicemente “vendendo una risorsa”, e “non costruendo i razzi. SpaceX se ne occupa (e) lancerà i nostri satelliti, noi andremo in orbita, e poi venderemo la luce solare ai clienti.”

Ma quanto costerebbe questo “sunlight-as-a-service”? Nowack ha detto al NYT che Reflect Orbital addebiterebbe circa 5.000 dollari all’ora per la luce di un singolo specchio se il cliente ha un contratto annuale con l’azienda per 1.000 ore o più. 

Eventi una tantum e emergenze, tuttavia, costerebbero di più, poiché potrebbero richiedere diversi satelliti e più sforzi di coordinamento. Per quanto riguarda i parchi solari, l’azienda prevede di dividere i ricavi dell’elettricità aggiuntiva generata durante le ore di luce supplementari.

È notevole che Reflect Orbital ha presentato domanda alla Federal Communications Commission degli Stati Uniti per una licenza per “costruire e lanciare un satellite NGSO.” La FCC rilascia le licenze necessarie per distribuire i satelliti.

Se la licenza richiesta a luglio dello scorso anno viene approvata, i suoi satelliti prototipo potrebbero essere lanciati già questa estate. Il periodo di commenti pubblici sulla domanda di Reflect Orbital è ora chiuso.

Nella sua domanda, l’azienda ha dichiarato che la sua proposta ha “generato un interesse significativo da parte di partner commerciali e governativi.” Ha già assicurato il finanziamento completo per la sua missione e ha ricevuto oltre 260.000 richieste di servizio, ha osservato l’azienda.

L’Idea Ritorna con Poste Più Alte

Reflect Orbital sta per realizzare rapidamente la sua idea, ma non è la prima volta che è stata concepita.

Quasi mezzo secolo fa, nel 1977, l’ingegnere missilistico Krafft A. Ehricke propose l’idea di specchi spaziali per illuminare aree colpite da disastri e prevenire il congelamento delle colture. Prima di ciò, nel 1923, il pioniere tedesco dei razzi Hermann Oberth suggerì l’idea nella sua tesi di dottorato.

Poi, nel 1993, un satellite russo chiamato Znamya, dotato di uno specchio di circa 80 piedi di diametro, rifletté brevemente un fascio di luce solare sulla Terra. Dopo tutto questo tempo, l’idea rimane controversa, con esperti preoccupati per gli effetti collaterali del progetto.

Questi specchi non solo potrebbero distrarre i piloti di aerei, ma anche sollevare preoccupazioni riguardo ai potenziali rischi per la salute umana, la salute animale e gli ecosistemi.

“La notte dovrebbe essere buia, e questi satelliti sono progettati per trasformare la notte in giorno,” ha detto al Smithsonian. “Va contro ogni fibra della mia esistenza immaginare che potremmo eliminare intenzionalmente la notte.”

Dopotutto, le piante hanno bisogno sia del giorno che della notte per fiorire e crescere. Sono proprio questi cicli a dirci quando svegliarci e dormire, oltre a determinare la migrazione di uccelli e altre creature. Insetti e animali in ibernazione possono anche confondersi a causa della luce aggiuntiva.

“I ritmi circadiani sono presenti in tutti i tipi di organismi, dai batteri alle piante, agli animali, inclusi gli esseri umani. Questi ritmi sincronizzano le funzioni fisiologiche al ciclo naturale di luce‑oscurità, fondamentale per il benessere generale. La luce notturna interromperà questi ritmi, il che può compromettere la salute e il benessere.”

– Kristen Knutson, professore associato di neurologia e medicina preventiva presso Feinberg, ha detto a Northwestern Now dell’Università

Le implicazioni sono semplicemente enormi per tutta la vita sul pianeta Terra. Ma per la FCC, nulla di tutto ciò è una preoccupazione, poiché, secondo l’agenzia, le attività nello spazio non sono soggette a revisione ambientale.

Durante la revisione delle domande di satelliti, la FCC garantisce che le comunicazioni radio di un veicolo spaziale non interferiscano con quelle di altri. Garantisce anche che alla fine della vita operativa di un veicolo spaziale, questo venga smaltito in modo sicuro. Ma è tutto.

Quindi, “è sorprendente che una piccola azienda in California, con il permesso di un’unica agenzia che si occupa delle trasmissioni radio, possa cambiare il cielo per tutti nel mondo,” ha detto Samantha Lawler, astronomo dell’Università di Regina in Canada.

L’Illuminazione Diventa Interferenza

Le ambizioni di Reflect Orbital sollevano un’altra domanda sulla conservazione stessa del cielo notturno. Gli astronomi sono preoccupati che i suoi satelliti ostacolino la loro visione degli oggetti celesti. Questo perché ogni volta che uno specchio spaziale è sopra l’orizzonte, il cielo diventa troppo luminoso per condurre ricerche astronomiche.

Già, la costellazione di quasi 10.000 satelliti Starlink gestiti da SpaceX sta influenzando gli osservatori astronomici producendo strisce luminose nelle immagini catturate dai telescopi a terra.

Ma mentre SpaceX e altri hanno lavorato per ridurre l’inquinamento luminoso nel cielo notturno rendendo i loro satelliti meno riflettenti, l’intero scopo del satellite Reflect Orbital è essere il più luminoso possibile.

Da un singolo satellite, la luce solare riflessa si diffonderebbe su circa 18 miglia quadrate, riducendo il numero di fotoni che raggiungono il pannello solare a circa 1/140.000 del suo valore a mezzogiorno.

Anche con i suoi specchi più grandi, che hanno una larghezza di 180 piedi, “sarebbero necessari oltre 3.000 satelliti per produrre l’equivalente di appena il 20% del sole di mezzogiorno in un unico sito,” ha scritto il dott. Michael Brown, astronomo dell’Università Monash in Australia, nel suo commento alla FCC sulla domanda di Reflect Orbital.

Lawler ha anche espresso dubbi sull’obiettivo dell’azienda di aumentare la produzione di energia solare, affermando “quando fai i calcoli, sono milliwatt,” quindi, “avresti bisogno di centinaia o migliaia di specchi puntati allo stesso punto a terra per attivare anche solo un pannello solare. Non ha senso.”

Secondo Brown, una rete di satelliti specchio non è semplicemente un mezzo efficiente per aumentare la produzione di energia.

“Penso che la sua idea continui a riemergere perché ha una certa semplicità ed eleganza,” ha detto il dott. Brown in un’intervista. “Ma quando inizi a fare i calcoli, e i numeri sono piuttosto facili da elaborare, scopri che ci sono molti problemi seri.”

L’affermazione dell’azienda che la luce riflessa sarebbe visibile solo nell’area mirata è stata anche messa in dubbio, con Gaspar Bakos, astronomo della Princeton University, che ha affermato che le particelle d’aria disperderebbero inevitabilmente la luce, e il bagliore del fascio potrebbe illuminare il cielo notturno a distanze molto maggiori.

In risposta, il CEO ha dichiarato di aver studiato la questione con simulazioni e che gli effetti non sono così gravi come dipingono i critici. “Abbiamo intenzione di mostrare esattamente cosa sta succedendo con misurazioni reali nel mondo reale dal nostro satellite effettivo,” ha detto. “Questo aiuterà molto. Non si può falsificare.”

In una dichiarazione a Bloomberg, Reflect Orbital ha affermato di collaborare con la comunità astronomica per ridurre al minimo l’impatto potenziale del suo progetto.

Gli specchi spaziali sono più adatti per la luna, ha osservato il dott. Bakos, poiché essa manca di atmosfera. La NASA sta attualmente building lunar outposts e spenderà 20 miliardi di dollari per questo sforzo nel prossimo decennio.

“Sono anche più preoccupato, stranamente, direi da un punto di vista quasi estetico. Che mi piace che il cielo sia una sorta di wilderness condivisa,” ha detto Brown a una pubblicazione mediatica nell’ottobre. “Se vai in un luogo dove è bello e buio e guardi il cielo notturno e hai questi continui promemoria della tecnologia, penso che sia una perdita.”

In un post sul blog del mese scorso, l’azienda ha condiviso che i suoi due lanci di satelliti dimostrativi quest’anno offriranno a tutti, inclusi scienziati e pubblico, l’opportunità di conoscere la tecnologia e modellare questo nuovo strumento nelle sue fasi più iniziali. Ha dichiarato:

“Siamo ansiosi di collaborare con gli scienziati per misurare la precisione delle riflessioni, valutare la visibilità e testare le strategie di mitigazione.” 

Reflect Orbital ha anche ribadito il suo “obiettivo di reindirizzare la luce solare precisa dallo spazio per aumentare l’accesso all’energia pulita” qui sulla Terra, affermando che aiuterà a risolvere sfide urgenti e a creare nuove opportunità. “Vogliamo farlo in modo da preservare il cielo notturno.”

A riguardo, il loro servizio sarà limitato a un’area definita per tempi predeterminati, e eviteranno di riflettere luce vicino agli osservatori. L’azienda condividerà inoltre in anticipo le posizioni dei suoi satelliti per permettere ai ricercatori di pianificare intorno a brevi finestre operative.

Conclusione

Reflect Orbital è un’idea audace ma controversa che potrebbe cambiare il futuro dell’energia. In particolare, potrebbe rivoluzionare il solare. Eliminando l’intermittenza, può aumentare la capacità operativa dei parchi solari senza occupare spazio a terra. Se avrà successo, potrebbe rendere il solare più coerente e prezioso.

Ma questi vantaggi non sono privi di compromessi. Sebbene l’idea di Reflect Orbital possa aiutare a garantire energia rinnovabile 24/7, potrebbe potenzialmente causare grave inquinamento luminoso e disturbare gli ecosistemi. Gli astronomi stanno già lottando con costellazioni come Starlink; aggiungere migliaia di specchi attivamente riflettenti peggiorerebbe ulteriormente le osservazioni del cielo scuro.

Mentre l’azienda affronta una forte reazione negativa da parte della comunità scientifica, resta da vedere se Reflect Orbital diventerà uno strato fondamentale della futura infrastruttura o una storia di avvertimento di eccessiva ambizione.

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