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Antenna italiana per Biomass

Antenna italiana per Biomass

Thales Alenia Space ha siglato un contratto con Airbus Defence and Space GmbH per lo sviluppo del sistema di alimentazione array per l’antenna del satellite Biomass dell’ Agenzia Spaziale Europea. Si tratta di una strumentazione essenziale al fine di garantire le prestazioni complete del satellite. Biomass, una delle missioni Earth Explorer di ESA dedicate a proteggere il nostro pianeta, ci permetterà di capire il ruolo del carbonio contenuto nelle foreste nel ciclo globale del carbonio. Con un lancio previsto per il 2021, Biomass è progettato per determinare in primo luogo la distribuzione di biomassa nelle foreste della Terra e misurarne i cambiamenti annui. Genererà mappe di biomassa delle foreste e di altezza delle foreste a una risoluzione di 200 metri e misurerà la deforestazione a una risoluzione di 50 metri. Biomass rappresenta la prima esplorazione spaziale della superficie terrestre che utilizza radar a banda P. I dati generati verranno utilizzati per monitorare la ionosfera, i ghiacciai e gli strati di ghiaccio, mappando al contempo la geologia del sottosuolo nei deserti e la topografia al di sotto della fitta vegetazione. Airbus Defence and Space UK è il prime contractor per il satellite Biomass. Airbus Defence and Space GmbH sarà responsabile della gestione dello strumento principale, un radar polarimetrico a apertura sintetica (SAR) che opera in banda P (435 MHz). Thales Alenia Space fornirà l’alimentazione array per l’antenna SAR, che si irradia su un riflettore dispiegabile di 12 metri per generare il fascio SAR.

Una green house in Antartico

Una green house in Antartico

La Mobile Test Facility (MTF) per la produzione di cibo e risorse in ambiente chiuso, parte del progetto EDEN ISS, è stata inviata alla stazione di Neumayer III in Antartide. Sarà utilizzata per testare la coltivazione di piante nelle condizioni più estreme, per sostenere lo sviluppo di sistemi messi a punto per voli spaziali e tecnologie per la crescita controllata di piante nello Spazio e sulla Stazione Spaziale Internazionale. Il consorzio EDEN ISS, guidato dal Gernam Aerospace Center (DLR) Institute of Space System a Brema, ha sviluppato una Mobile Test Facility (MTF) per la produzione di cibo e risorse in ambiente chiuso, composto da due contenitori da spedizione suddivisi in tre sezioni distinte. La facility sarà gestita da un membro dell’equipaggio, con un’attenzione particolare al monitoraggio remoto e alle operazioni. Thales Alenia Space è parte di questo progetto entusiasmante come responsabile della progettazione, dello sviluppo, della sperimentazione in laboratorio e del follow-up di una delle due serre che saranno testate in Antartide dal nome RUCOLA (Rack-like Unit for Consistent On-orbit Leafy crops Availability), dedicata ai test in microgravità sulla ISS. Leonardo contribuisce al progetto Eden ISS anche attraverso la joint venture Telespazio, responsabile della definizione e del test delle procedure operative relative alla campagna in Antartide, che simulerà lo scenario di missioni nello Spazio basandosi sull’esperienza dell’azienda nella gestione da terra delle operazioni di sistemi spaziali complessi. Telespazio ha inoltre la responsabilità della realizzazione del sistema di Plant Health Monitoring, in grado di acquisire immagini ad alta definizione delle piante e di distribuirle a esperti di agronomia e fisiopatologia vegetale in remoto per le valutazioni sullo stato di salute delle piante stesse durante tutte le fasi di crescita.

Finanziato dal programma Horizon 2020 dell’Unione Europea, il progetto EDEN ISS si concentra sulla dimostrazione a terra delle operazioni e delle tecnologie di coltivazione vegetale nello Spazio e sul potenziamento di queste tecnologie. L’obiettivo finale è la produzione di cibo sicuro sulla Stazione Spaziale Internazionale e sui futuri veicoli e avamposti planetari per l’esplorazione spaziale. Questo progetto prevede lo sviluppo di tecnologie per la produzione e la rigenerazione di risorse vitali, per garantire la sostenibilità della vita durante le missioni di esplorazione spaziale, producendo inoltre ritorni a beneficio della vita sulla Terra.

 

Cyber security per Galileo

Cyber security per Galileo

L’Agenzia Spaziale Europea ha affidato a Leonardo uno studio per la gestione della sicurezza dei dati del programma europeo di navigazione satellitare Galileo. L’annuncio è stato diffuso in occasione della conferenza Cybertech Europe convocata a Roma. In particolare Leonardo sta sviluppando un’architettura di riferimento e definendo requisiti e processi per la gestione della sicurezza informatica del programma, in accordo con le recenti normative europee in materia di cyber security. L’obiettivo di Leonardo è supportare l’ESA nella definizione di un sistema allo stato dell’arte per il monitoraggio della sicurezza di Galileo, anche alla luce dell’introduzione di nuovi requisiti di missione del sistema e di nuovi standard e procedure di sicurezza relativi alla rete satellitare europea. “La cyber security delle infrastrutture spaziali è sempre più strategica. È necessario sviluppare nuove tecnologie, anche in una logica di collaborazioni internazionali, capaci di proteggere gli asset satellitari, che hanno un ruolo essenziale nella vita quotidiana dei cittadini e nel funzionamento delle infrastrutture critiche delle nazioni, dalle comunicazioni ai trasporti alla difesa. Difenderli dalle minacce cyber è diventato imprescindibile”, ha commentato Alessandro Profumo, Amministratore Delegato di Leonardo. Galileo, che ha avviato i primi servizi operativi a dicembre 2016, è il sistema globale di navigazione e localizzazione satellitare che garantirà all’Europa autonomia e massima precisione nel rilevamento della posizione. Il programma è gestito dalla Commissione europea, che ha delegato all’ESA la responsabilità della realizzazione del sistema. Galileo offrirà servizi affidabili e precisi per cittadini, trasporti, telecomunicazioni, sicurezza, gestione delle emergenze, ricerca e soccorso, imprese, banche e utilities. Leonardo è da sempre partner di Galileo, di cui garantisce la gestione operativa e logistica con Telespazio, attraverso Spaceopal, puntando allo sviluppo di servizi innovativi, in particolare per i clienti Governativi e gli operatori con speciali requisiti di sicurezza, che utilizzeranno il segnale Galileo PRS. Per il programma ha realizzato anche i sensori di assetto per il controllo della posizione dei satelliti e gli orologi atomici all’idrogeno utilizzati per segnarne il tempo, oltre a un ricevitore sicuro PRS.

L’eredità di Cassini

L’eredità di Cassini

La missione Cassini-Huygens, realizzata in collaborazione tra NASA (National Aeronautics and Space Administration), ESA (European Space Agency) e ASI (Agenzia Spaziale Italiana), ha avuto come obiettivo lo studio di Saturno e del suo sistema di satelliti e anelli con particolare riguardo al satellite Titano, elemento cardine per la decodifica di alcuni dei processi primari dell’evoluzione di un sistema planetario e in particolare per la comprensione del più complesso tra i pianeti gassosi. Due i componenti la sonda: l’orbiter Cassini della NASA e il lander Huygens dell’ESA, che il 14 gennaio 2005 Huygens è penetrato nell’atmosfera di Titano, raccogliendo dati chimico-fisici, immagini della superficie erumori dall’ambiente circostante, e ha toccato il suolo dopo una discesa di 2 h e 30 m, continuando a trasmettere il suo segnale per altri 30 minuti.

Huygens e Cassini

Tutti i dati raccolti da Huygens nel corso della discesa e dalla superficie di Titano, tra cui quelli dello strumento italiano HASI realizzato da Leonardo, furono trasmessi all’orbiter Cassini per mezzo del sottosistema di comunicazione PDRS (Probe Data Relay Subsystem), realizzato da Thales Alenia Space. Per captare questi dati dal valore inestimabile, l’orbiter puntò la sua antenna ad alto guadagno (HGA) di 4 metri di diametro, anch’essa realizzata da Thales Alenia Space come parte del contributo alla missione da parte dell’agenzia spaziale italiana, verso Titano. Quando Cassini perse il contatto, essendo scivolato sotto l’orizzonte del punto di atterraggio, il lander continuò a trasmettere e i suoi segnali furono captati da grandi telescopi radio sulla terra. Successivamente Cassini diresse nuovamente l’antenna verso la Terra per ritrasmettere i dati registrati. Nel complesso, Huygens trasmise dati per 148 minuti in fase di discesa e per più di tre ore dalla superficie, in un ambiente a -180°C. Per gli scienziati di tutto il mondo, i 474 megabit di dati che includono anche oltre 350 foto, furono una vera “manna dal cielo”, e ancora oggi continuano ad essere studiati e analizzati. La superficie di Titano ha svelato un mondo modellato dalle eruzioni criovulcaniche, oltre che dalle precipitazioni di metano e di altri idrocarburi. Le misurazioni delle proprietà atmosferiche raccolte dallo strumento italiano HASI, realizzato da Leonardo, hanno rivelato un mondo di laghi e mari di metano ed etano allo stato liquido, enormi dune di sabbia, ciottoli di ghiaccio d’acqua e fiumi, un oceano di acqua ricca di ammoniaca al di sotto di un manto superficiale di ghiaccio, nuvole a varie altitudini, un’atmosfera ricca di argon e propilene, e molto altro. La sonda ha sorvolato Encelado, luna di Saturno sede di un affascinante oceano liquido globale sotto la crosta ghiacciata, transitando nella regione del polo sud a soli 49 chilometri dalla sua superficie. Lo storico avvicinamento era mirato a raccogliere tutte le informazioni possibili dalla nube di particelle ghiacciate che vengono emesse dall’area polare meridionale di Encelado.

Il contributo dell’industria italiana alla missione

Leonardo ha un ruolo di primissimo piano nella missione Cassini-Huygens, avendo fornito gli strumenti di navigazione, le tecnologie per i radar di bordo e importanti strumenti di osservazione e misura sia a bordo dell’orbiter che del lander: il sensore stellare SRU (Stellar Reference Unit), usato per mantenere il puntamento di Cassini sia durante la sua traiettoria interplanetaria sia durante la fase orbitale attorno a Saturno; la telecamera nel visibile dello spettrometro VIMS (Visible and Infrared Mapping Spectrometer) in orbita attorno a Saturno a bordo di Cassini e lo strumento HASI, sceso su Titano (Huygens Atmospheric Structure Instrument), realizzati per l’Agenzia Spaziale Italiana. VIMS è uno strumento che integra due telecamere, una per riprendere Saturno e i suoi satelliti nelle lunghezze d’onda del visibile, e una per l’infrarosso. VIMS è stato dedicato allo studio della composizione delle atmosfere di Saturno e Titano, all’osservazione della superficie di Titano e all’identificazione della composizione superficiale dei piccoli satelliti, degli anelli e degli asteroidi osservati durante la fase di viaggio della missione. HASI è lo strumento col quale, attraverso l’uso di diversi sensori (accelerometri, sensori di temperatura, di pressione e campo elettrico), è stato possibile studiare la struttura verticale dell’atmosfera di Titano, mentre il modulo di discesa scendeva sulla sua superficie ghiacciata. Leonardo ha poi contribuito con le sue tecnologie elettroniche al successo del RADAR di Cassini, progettando e costruendo il convertitore di segnale e il suo amplificatore di potenza, elementi chiave per osservare la superficie dei satelliti sotto le nubi.

Thales Alenia Space è prime contractor per la costruzione del lander Huygens, ed è responsabile della progettazione e realizzazione di importanti sistemi elettronici all’interno dell’orbiter, per conto dell’ASI. Tra questi, l’antenna ad alto guadagno (HGA/LGA) di Cassini che assicura tutti i collegamenti da e verso Terra. Con il suo riflettore ultraleggero e indeformabile in fibra di carbonio del diametro di 4 m e la sua capacità di operare in quattro bande di frequenza (S, X, Ku, Ka), la HGA è l’antenna più complessa mai progettata per una missione interplanetaria, un “gioiello” in grado di operare nelle condizioni ambientali estreme incontrate dalla missione. L’azienda ha inoltre realizzato il RADAR multimodo che ha aiutato a comprendere molte particolarità morfologiche di Titano. Sviluppata a Roma in collaborazione con la NASA, questa tecnologia è stata utilizzata, nella sua modalità radiometrica, già durante il viaggio verso Saturno, in occasione del passaggio in prossimità di Giove, consentendo di ottenere un rilevantissimo risultato scientifico nello studio della magnetosfera di quel pianeta. Infine, Thales Alenia Spazio ha anche fornito apparati chiave per la realizzazione degli esperimenti di radioscienza, tra i quali il Ka-translator, un gioiello in grado di mantenere una stabilità di fase allo stato dell’arte alle frequenze 32-34 GHz nelle difficili condizioni ambientali incontrate lungo la missione.

Questa capacità tecnologica si è mantenuta e consolidata negli anni, ed è stata la base per la crescita del settore spaziale nel nostro Paese. VIMS può essere considerato il capostipite di una famiglia di spettrometri a immagini realizzati da Leonardo che hanno esplorato negli anni successivi la maggior parte del sistema solare (Venere, l’asteroide Cerere e la cometa Churymov-Gerasimenko). Questa stessa tecnologia è la base per la imminente missione PRISMA, dell’Agenzia Spaziale Italiana, a bordo di cui una camera iperspettrale (di Leonardo) di ultimissima generazione osserverà la Terra e ne controllerà lo stato di salute 24 ore al giorno. Il sensore stellare SRU è stato allo stesso modo il progenitore di una famiglia di sensori di stelle che hanno guidato le principali missioni spaziali nel loro viaggio attraverso il Sistema Solare: non solo Rosetta ed ExoMars, ma anche New Horizon fino oltre a Plutone. Ne sono stati prodotti diverse centinaia di esemplari anche per guidare i satelliti attorno alla terra. Dopo l’esperienza Cassini-Huygens, grazie alla crescita progressiva delle competenze progettuali e tecnologiche nel SAR, Thales Alenia Space è giunta negli anni ’90 allo sviluppo della costellazione COSMO-SkyMed, un sistema di osservazione nazionale di concezione innovativa. Si è trattato, per la prima volta, di realizzare un programma duale, in grado di far convivere nell’utilizzazione della stessa infrastruttura spaziale il mondo civile e quello della difesa nel rispetto delle regole operative e di riservatezza e in presenza di accordi internazionali. Il programma ha comportato lo sviluppo di una piattaforma satellitare nazionale adatta per una molteplicità di possibili missioni tanto che oggi, oltre alla seconda Generazione in fase di realizzazione si pone l’attenzione anche allo sviluppo della terza Generazione. Anche su COSMO-SkyMed Leonardo ha contribuito con generatori di frequenza ed amplificatori di potenza – come su Cassini, confermando il proprio posizionamento nella gestione delle tecnologie e nel loro impiego sugli equipaggiamenti di bordo. Thales Alenia Space Italia è inoltre Prime Contractor per la missione Sentinel-1 dedicata al monitoring ambientale globale della Terra mediante tecnologia RADAR ad Apertura Sintetica (SAR). La missione Sentinel-1 fornisce dati in tempo reale grazie all’acquisizione di immagini radar ad alta definizione in qualunque condizione meteorologica, sia di giorno che di notte. Al contempo l’evoluzione dell’antenna realizzata per la missione Cassini-Huygens per lo studio di Saturno ha portato alla realizzazione dell’Antenna ad alto guadagno, interamente sviluppata da Thales Alenia Space, per la missione BepiColombo, dalle elevatissime prestazioni, indispensabili per affrontare le severe condizioni ambientali di Mercurio. Questa parabola in Titanio di 1,1 m di diametro servirà per comunicare con la Terra. Analogamente, il successo dell’antenna realizzata per la missione Cassini-Huygens ha portato Thales Alenia Space a sviluppare l’antenna ad alto guadagno per l’orbiter della missione ExoMars 2016. Di recente sono state completate due unità dell’antenna della missione SARah di osservazione della Terra per OHB: si tratta di una delle più grandi antenne imbarcate su di un satellite di Earth Observation con prestazioni RF/Termo-Meccanico/Strutturali di avanguardia e tecnologie proprietarie che sfruttano appieno l’eredità di Thales Alenia Space acquisita nell’ambito della missione Cassini. Inoltre, lo storico successo della missione Rosetta/Philae atterrata su una cometa, per la quale Thales Alenia Space ha assemblato, integrato e collaudato la sonda Rosetta, e per cui Leonardo ha fornito i principali strumenti di bordo e i più grandi pannelli solari mai realizzati per una missione scientifica, ha dimostrato non solo che l’industria spaziale europea, e italiana in particolare, può annoverarsi tra i leader mondiali, ma anche che la storia non finisce certo qui. Continua la sfida per Leonardo e Thales Alenia Space con la missione di esplorazione marziana ExoMars 2020, in particolare con la trivella di Leonardo che scaverà 2 metri sotto la superficie del pianeta rosso.

 

Via a costellazione BlackSky

Via a costellazione BlackSky

La Space Alliance, formata da Thales Alenia Space e Telespazio ha siglato un accordo di partnership con la società statunitense Spaceflight Industries per lo sviluppo di BlackSky, costellazione satellitare ad alta frequenza di rivisitazione. L’accordo prevede l’acquisizione di una partecipazione di minoranza in Spaceflight Industries, società statunitense che intende realizzare e gestire – attraverso la sua attività BlackSky – una costellazione di 60 satelliti di osservazione della terra di piccole dimensioni che garantiranno tempi di rivisitazione molto brevi su ogni punto del pianeta; la costituzione negli Stati Uniti di una joint venture industriale tra Thales Alenia Space e Spaceflight Industries specializzata nella realizzazione di satelliti di piccole dimensioni; l’implementazione di un accordo di cooperazione commerciale tra Telespazio e BlackSky che consenta il miglioramento dei rispettivi prodotti e servizi sul mercato.

“Questo accordo riflette la strategia di trasformazione del “new space” attuata da Thales Alenia Space, sia in Europa che negli Stati Uniti, con il fine ultimo di divenire il principale produttore di costellazioni di satelliti di osservazione di piccole dimensioni con tempi di rivisitazioni brevi – ha dichiarato Jean-Loïc Galle, Presidente e CEO di Thales Alenia Space. “La collaborazione tra le due aziende sarà in grado di assicurare a Telespazio e a BlackSky una forte spinta per accedere ai mercati di punta nel settore della geoinformazione, con una offerta di prodotti e servizi di grande innovazione”, ha aggiunto Luigi Pasquali, Amministratore Delegato di Telespazio. “Questa partnership con due leader dell’industria spaziale europea ci consentirà di poter accelerare il business plan di BlackSky, finanziando la nostra costellazione, minimizzando i rischi di produzione e anticipando l’ingresso della nostra offerta in segmenti chiave del mercato”, ha dichiarato Jason Andrews, Presidente e CEO di Spaceflight Industries. Il mercato dell’Osservazione della Terra è sottoposto a continui cambiamenti, con una attenzione crescente ai requisiti che uniscano sinergicamente l’alta risoluzione con tempi di rivisitazione sempre minori. Thales Alenia Space, Spaceflight Industries e Telespazio uniscono oggi i propri sforzi per realizzare una costellazione di mini satelliti che saranno utilizzati, insieme con un segmento di terra “intelligente”, per offrire servizi a prezzi competitivi grazie al trattamento automatizzato dei dati e delle immagini. Il risultato sarà un prodotto innovativo, progettato non solo per clienti tradizionali nel mercato dell’osservazione della terra, ma anche per sostenere lo sviluppo di nuovi mercati B2B verticali: quello minerario, dell’energia, dei trasporti, della finanza, dell’agricoltura, dell’industria e dell’ambiente fino al B2C .

COSMO-SkyMed per il Texas

COSMO-SkyMed per il Texas

Le immagini dei satelliti italiani COSMO-SkyMed sono utilizzate in Texas per monitorare le conseguenze delle piogge e in particolare per controllare le inondazioni lungo la costa colpita dal passaggio dell’Uragano Harvey. Leonardo sta infatti fornendo immagini, mappe e servizi a valore aggiunto basati sui dati satellitari della costellazione radar COSMO-SkyMed, attraverso e-GEOS (joint venture tra Telespazio e ASI). I satelliti radar sono particolarmente utili in queste situazioni potendo osservare anche di notte e attraverso le nubi, tra cui quelle prodotte dall’uragano, a differenza dei satelliti ottici. Un’ulteriore dimostrazione dell’eccellenza di questo sistema tutto italiano, già in passato di fondamentale importanza nella gestione di analoghe emergenze. e-GEOS sta utilizzando il sistema FLooD, in combinazione con le capacità di analisi offerte dai partner statunitensi quali URSA e Orbital Insight, dimostrando la grande versatilità d’impiego delle informazioni ottenute attraverso COSMO-SkyMed. Il programma, nato dalla collaborazione tra Agenzia Spaziale Italiana e Ministero della Difesa, è stato realizzato da Leonardo con le sue joint venture Thales Alenia Space e Telespazio, è operato e gestito dai centri spaziali del Fucino e di Matera attraverso Telespazio ed e-GEOS.