Il Falcon 9 è partito dalla California il 7 luglio 2026 con 81 carichi a bordo. A bordo della missione condivisa Transporter-17 di SpaceX viaggiavano CubeSat, microsatelliti, carichi ospitati e veicoli destinati a trasferire altri satelliti nelle rispettive orbite. Tra questi c’era anche BOHR, una piccola scatola orbitale costruita dall’azienda statunitense City Labs. Le sue dimensioni ricordano quelle di molti altri CubeSat già affollati sopra le nostre teste. Il contenuto, invece, ha richiesto un percorso di autorizzazione decisamente meno ordinario.
BOHR trasporta una batteria nucleare al trizio, progettata per produrre una quantità minuscola e costante di corrente durante periodi molto lunghi. Il nome completo, Betavoltaic Orbital High-Reliability, racconta già buona parte dell’esperimento: testare in orbita l’affidabilità di una tecnologia betavoltaica, capace di trasformare il decadimento radioattivo direttamente in elettricità.
City Labs presenta BOHR come il primo satellite commerciale dotato di una fonte nucleare e come il primo CubeSat nucleare. Il primato è quindi una rivendicazione dell’azienda e la formula può far immaginare un veicolo alimentato interamente dal trizio. La situazione è più sobria: il satellite continua a usare i pannelli solari per le comunicazioni e per le normali operazioni di bordo. La batteria NanoTritium alimenta il carico sperimentale che dovrà dimostrare di funzionare correttamente dopo il lancio e durante la permanenza nello spazio.
Come funziona una batteria al trizio
Il trizio è una forma radioattiva dell’idrogeno. Con il passare del tempo decade e si trasforma in elio-3, liberando particelle beta, cioè elettroni. Una batteria betavoltaica raccoglie una parte di questa energia attraverso un materiale semiconduttore e la converte direttamente in corrente elettrica.
Il principio ricorda vagamente quello di una cella fotovoltaica. Nel pannello solare l’energia arriva dalla luce; nel dispositivo al trizio arriva dalle particelle emesse durante il decadimento radioattivo. Il sistema lavora senza combustione, turbine o parti meccaniche in movimento.
BOHR porta quindi nello spazio una tecnologia molto diversa dai generatori utilizzati sulle sonde Voyager o sui rover marziani Curiosity e Perseverance. Quei dispositivi, chiamati RTG, sfruttano il calore prodotto dal decadimento del plutonio-238 e lo trasformano in elettricità. La batteria di City Labs usa invece il trizio e lavora direttamente con le sue emissioni beta.
Anche la potenza cambia parecchio. Gli RTG possono alimentare strumenti scientifici complessi, computer e sistemi di comunicazione. Le batterie NanoTritium sviluppate da City Labs lavorano generalmente tra i nanowatt e i microwatt. L’azienda non ha comunicato pubblicamente la potenza esatta del dispositivo installato su BOHR.
Un microwatt equivale a un milionesimo di watt, mentre un nanowatt corrisponde a un miliardesimo di watt. Sono potenze quasi impercettibili nella vita quotidiana, dove una lampadina può richiedere diversi watt e uno smartphone ne assorbe molti durante la ricarica.
Nello spazio possono comunque bastare per mantenere attivi un sensore, una memoria o un orologio interno. L’energia può anche essere accumulata lentamente in un condensatore o in una batteria secondaria, per poi accendere periodicamente uno strumento o trasmettere un breve segnale.
Poca corrente, per moltissimo tempo
La vera qualità del trizio sta nella durata. La sua emivita è di circa 12,3 anni: trascorso questo periodo, la quantità di materiale radioattivo ancora attivo e la potenza prodotta si riducono della metà. Il calo avviene gradualmente e consente a una batteria di continuare a fornire corrente per oltre vent’anni, anche se con una potenza via via inferiore.
Questa sorgente serve poco dove occorre molta energia in pochi secondi. Diventa preziosa nei luoghi difficili da raggiungere, dove sostituire una batteria risulta impossibile e un piccolo strumento deve rimanere in ascolto per anni. Un sensore può restare quasi sempre inattivo, accumulare lentamente energia e accendersi soltanto al momento stabilito oppure quando registra un fenomeno particolare.
BOHR servirà a verificare le prestazioni e l’affidabilità della batteria dopo le sollecitazioni del lancio e durante il funzionamento nell’ambiente orbitale, caratterizzato da vuoto, radiazioni e forti escursioni termiche. In orbita un satellite passa rapidamente dalla luce diretta del Sole all’ombra della Terra. I materiali si scaldano e si raffreddano molte volte, mentre i componenti elettronici rimangono esposti a particelle energetiche capaci di degradarli.
Dove i pannelli solari servono poco
Le applicazioni più interessanti si trovano nelle zone in cui la luce solare arriva male o scompare del tutto. Vicino al polo sud della Luna esistono crateri le cui pareti e profondità restano in ombra permanente. In alcune di queste aree le temperature scendono a livelli estremi e il terreno potrebbe conservare depositi di ghiaccio d’acqua, una risorsa importante per le future missioni.
La NASA ha finanziato uno studio condotto anche con City Labs per sviluppare piccole sonde alimentate al trizio. Il progetto, distinto dalla missione BOHR, immagina dispositivi larghi circa cinque centimetri, distribuiti sul suolo lunare e lasciati lavorare autonomamente.
Potrebbero misurare la presenza di acqua, raccogliere dati geologici o registrare le condizioni ambientali all’interno dei crateri bui. La potenza prevista resta compresa tra uno e dieci microwatt continui.
La stessa soluzione potrebbe essere utile su Marte durante le tempeste di polvere che riducono l’efficienza dei pannelli solari, sopra un asteroide oppure sulle lune ghiacciate del Sistema solare. Il trizio difficilmente farà muovere un rover o alimenterà direttamente una grande antenna. Potrebbe però tenere vivo il sensore incaricato di registrare un terremoto lunare, un cambiamento di temperatura o il passaggio di una particella.
La sicurezza del materiale radioattivo
La parola “nucleare” richiama reattori, grandi impianti e radiazioni penetranti. BOHR viaggia su una scala molto più piccola. Il trizio emette particelle beta a energia molto bassa, incapaci di superare lo strato esterno della pelle. Il rischio principale nasce quando il materiale entra nell’organismo attraverso inalazione, ingestione, ferite o assorbimento, soprattutto sotto forma di acqua triziata.
Questo non significa che il materiale sia innocuo. Il rischio radiologico esterno è contenuto, ma il trizio può diventare pericoloso se viene liberato e introdotto nell’organismo attraverso inalazione, ingestione o assorbimento, in particolare quando si lega all’ossigeno formando acqua triziata. Per questo il contenimento ermetico rimane una parte essenziale del dispositivo.
Il passaggio più delicato riguarda il lancio. Un razzo può esplodere oppure ricadere in mare durante le prime fasi della missione. Il contenitore deve quindi mantenere il materiale confinato anche in condizioni estreme.
Secondo City Labs, la Federal Aviation Administration ha autorizzato il carico il 30 settembre 2025, dopo un’analisi di sicurezza sottoposta a revisione e validazione con il supporto dei Sandia National Laboratories, uno dei laboratori federali statunitensi impegnati anche nella sicurezza nucleare.
Il progetto ha ricevuto finanziamenti legati anche al settore della difesa statunitense. Sensori capaci di funzionare per anni senza manutenzione interessano le missioni scientifiche, il monitoraggio delle infrastrutture e le applicazioni militari. BOHR si inserisce quindi in un settore dove esplorazione spaziale, ricerca energetica e sicurezza nazionale finiscono spesso nello stesso contenitore.
L’energia nucleare accompagna le missioni spaziali da decenni, ma la novità rivendicata da City Labs sta nelle dimensioni e nella natura commerciale del progetto: una piccola sorgente radioattiva inserita dentro un CubeSat, costruita per alimentare circuiti che consumano pochissimo.
A bordo di BOHR i pannelli solari continuano a fare quasi tutto. Dentro, una batteria al trizio prova a dimostrare che anche una quantità di energia nell’ordine dei nanowatt o dei microwatt, fornita senza interruzioni per anni, può avere il suo peso.
Fonte: City Labs
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Ilaria Rosella Pagliaro
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