Dal Mare alla Luna: beamforming nell’economia blue e lunare

Tecnologia e geostrategie di frontiera per comunicare e dominare tra acqua e regolite per la Blue Economy e la Space Economy

Nel nuovo millennio, la tecnologia beamforming,  un sistema avanzato di manipolazione dei segnali radio,  sta emergendo come una colonna portante invisibile della comunicazione nelle sfide più estreme come gli abissi oceanici e il paesaggio inospitale della Luna.

Dalla navigazione autonoma dei veicoli sottomarini alla gestione delle comunicazioni satellitari e lunari, il beamforming diventerà sempre di più  un pilastro dell’economia blue e di quella lunare, due domini apparentemente distanti, ma sempre più connessi da esigenze comuni di controllo, efficienza, resilienza e sicurezza.

Il beamforming è una tecnica che consente di orientare un segnale elettromagnetico – radio, sonar o laser – in una direzione precisa, utilizzando array di antenne o sensori.

 Anziché trasmettere in tutte le direzioni (approccio omnidirezionale), il beamforming consente di “puntare” l’energia del segnale verso un punto specifico, migliorando l’efficienza, riducendo le interferenze e aumentando la sicurezza delle comunicazioni.

La tecnologia è nata in ambito militare e sottomarino nel secolo scorso, ma negli ultimi anni si è affermata in ambiti civili,  dalle telecomunicazioni 5G ai sonar per mappare i fondali marini, fino ai sistemi di comunicazione satellitare e lunare.

Oceani e spazio condividono un paradosso, sono vicini ma inaccessibili. L’oceano copre circa  il 70% della superficie terrestre ma rimane, in gran parte, inesplorato. La Luna ha una distanza media di  soli 384.000 chilometri circa  dalla Terra, è oggetto di un nuovo rush tecnologico ed economico.

In entrambi i casi, la comunicazione rappresenta una delle sfide cruciali. Nel mare, i segnali radio vengono assorbiti dall’acqua, rendendo necessario l’uso di onde acustiche e sonar. Nello spazio, al contrario, le onde radio si propagano senza ostacoli ma devono affrontare problemi di latenza, interferenze cosmiche e blackout causati dalla posizione orbitale.

In questo contesto, il beamforming rappresenta la soluzione più efficiente per creare comunicazioni mirate, sicure e adattive.

Immaginiamo  una folla che parla in una piazza. Tutti urlano e nessuno si capisce. Il beamforming è come usare un megafono direzionato solo verso l’interlocutore, isolando le voci inutili. Lo stesso vale per le antenne: anziché diffondere il segnale ovunque, lo “modellano” verso chi deve riceverlo. Questo principio si applica sia a onde radio (nello spazio) sia a onde acustiche (nel mare).

Nel settore della blue economy, il beamforming è  impiegato in diversi ambiti come ad esempio  Autonomous Underwater Vehicles (AUV): veicoli sottomarini autonomi usano sonar con beamforming per navigare e mappare fondali con precisione; Acquacoltura avanzata: il monitoraggio delle gabbie e del comportamento dei pesci in tempo reale avviene attraverso reti acustiche direzionate; Sorveglianza marittima: il beamforming permette di rilevare oggetti, sottomarini o droni marini con maggiore affidabilità e a maggiore distanza.

Il ritorno dell’uomo sulla Luna,  previsto entro questo decennio con il programma Artemis, comporta la creazione di una nuova infrastruttura comunicativa, capace di connettere habitat, rover, orbiter e moduli in superficie.

Il beamforming sarà fondamentale per evitare interferenze tra più missioni e operatori, gestire comunicazioni mobili tra veicoli in movimento e centri di controllo, raggiungere zone buie come il lato nascosto della Luna, attraverso satellite-relè in orbita lunare.

Beamforming non è solo una questione tecnologica. È una leva geopolitica. Chi controlla la qualità e la direzionalità delle comunicazioni nei domini estremi – oceani e spazio – controlla flussi economici, missioni scientifiche, difesa e presenza industriale.