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L’era dei minisatelliti

L’era dei minisatelliti

Informazioni satellitari sempre più precise e nuovi servizi di osservazione della Terra saranno presto disponibili, grazie a mini veicoli aerospaziali in materiale innovativo (meno di 500 chili di peso), dotati di sistemi propulsivi all’avanguardia che consentono di operare in orbite basse. È l’obiettivo del progetto “Close to the Earth” co-finanziato dal Ministero dell’Istruzione, Università e Ricerca con oltre 9 milioni di euro che coinvolge ENEA nell’ambito del Distretto Tecnologico Aerospaziale di Brindisi (DTA).

“In orbite basse l’attrito atmosferico impone un utilizzo maggiore dei propulsori e ciò comporta un consumo più elevato di propellente, ma grazie alla nuova tecnologia di propulsione elettrica air-breathing, che sfrutta i gas presenti nell’atmosfera, sarà possibile far orbitare i satelliti entro i 250 km dalla Terra, senza bisogno di propellente a bordo”, spiega la ricercatrice ENEA Antonella Rizzo, responsabile scientifico del progetto. Nell’ambito del progetto spetteranno all’ENEA la realizzazione di rivestimenti, anche multistrato, tramite un processo innovativo di deposizione mediante evaporazione (Physical Vapour Deposition), in grado di proteggere i componenti plastici o metallici dei veicoli dalla degradazione al contatto con l’ossigeno atomico. Questi materiali innovativi verranno testati in uno speciale laboratorio dove sarà ricostruito l’ambiente atmosferico delle orbite spaziali molto vicine alla Terra: un vero e proprio simulatore in grado di riprodurre le condizioni dello spazio in termini di pressione (fino a 10-7 mbar) e temperatura (dai 180 °C del lato terrestre irraggiato dal Sole ai – 180 °C di quello in ombra). I ricercatori del Centro Ricerche ENEA di Brindisi saranno impegnati inoltre nello studio di trattamenti superficiali innovativi in grado di modificare le proprietà termo-ottiche di alcune parti del satellite che consentiranno di convertire il calore di scarto in energia elettrica.“L’esperienza pluriennale nel campo dei rivestimenti funzionali e protettivi dei laboratori del Centro ENEA di Brindisi e l’integrazione delle conoscenze e competenze scientifiche, accademiche ed industriali sperimentata con successo in altri progetti di ricerca, permetterà di consolidare il ruolo dell’ENEA come socio del DTA all’interno del comparto aerospaziale pugliese”, aggiunge Antonella Rizzo. “Riteniamo inoltre che i nuovi strumenti di osservazione della Terra a quote così basse e con lunghe vite operative daranno un grosso impulso ai servizi satellitari quali ad esempio il monitoraggio ambientale, aprendo la strada a nuovi settori applicativi”, conclude Rizzo. Oltre all’ENEA e aziende del settore come GAP e IMT, partecipano al progetto in ambito DTA le Università di Bari e del Salento, CNR, Sitael, Planetek, Enginsoft e Blackshape.

Gli occhi di PRISMA sul pianeta

Gli occhi di PRISMA sul pianeta

Al Salone Aerospaziale di Parigi Le Bourget l’Agenzia Spaziale Italiana ha mostrato le prime immagini provenienti dal satellite PRISMA, esempio assoluto di eccellenza scientifica e industriale italiana, lanciato il 22 marzo 2019 con il vettore VEGA prodotto da AVIO, e realizzato da un Raggruppamento Temporaneo di Imprese, guidato da OHB Italia, responsabile della missione e della gestione dei tre principali segmenti (terra, volo e lancio), e Leonardo, che ha realizzato la strumentazione elettro-ottica iperspettrale, oltre a diversi equipaggiamenti di bordo, come i sensori d’assetto e il pannello solare. Grazie al centro di controllo della missione situata al centro del Fucino e all’attività di acquisizione e elaborazione dei dati da parte del Centro Spaziale di Matera dell’ASI, sono state prodotte spettacolari fotografie catturate in Italia, Perù e Iraq dal potente sensore iperspettrale a bordo di PRISMA durante il Commissioning del sistema. Il satellite PRISMA, fin dalla fase di collaudo in orbita, dimostra così di rappresentare un guardiano in grado di far luce sullo stato di salute del nostro Pianeta e contribuire al raggiungimento degli obiettivi di sviluppo sostenibile delle Nazioni Unite. Le immagini, ricevute dal Centro Spaziale di Matera, dove opera un team composto da personale specializzato di ASI, Leonardo, Planetek, Telespazio/e-GEOS e OHB Italia, sono state processate con il supporto di scienziati di IREA/CNR e Università degli studi di Milano, Bicocca.

PRISMA, di proprietà dell’ASI e realizzato da una RTI guidata da OHB Italia e Leonardo, è il primo sistema di osservazione della Terra europeo dotato di un sensore ottico iperspettrale innovativo, in grado di effettuare dallo Spazio un’analisi chimico-fisica delle aree sotto osservazione. La prima immagine ritrae il Trasimeno, quarto lago italiano per estensione, un bacino naturale di 128 km2, di cui PRIMA, in meno di 2 secondi, ha misurato la torbidità, rilevando le acque più limpide e le colonie di alghe. In Perù, PRISMA ha rilevato il contenuto di acqua nelle colture, distinguendo i campi ben irrigati da quelli affetti da siccità.

Il monitoraggio dell’acqua da parte di PRISMA, applicato alle foreste, può fornire un segnale precursore del rischio incendio, come dimostra la terza immagine che riprende l’area naturalistica Castel Fusano (Roma). Un contributo fondamentale, giacché l’85% dei 65mila incendi registrati annualmente in Europa si verificano nell’area del Mediterraneo.

Anche gli incendi di gas connessi all’estrazione petrolifera a Bassora (Iraq) sono stati ripresi da PRISMA. Oltre alla capacità di determinare con precisione l’estensione dell’incendio, la tecnologia iperspettrale permette di riconoscere le sostanze chimiche generate dalla combustione: anidride carbonica (CO2) e altri idrocarburi hanno la loro impronta digitale iperspettrale e PRISMA riesce a misurarla caratterizzando l’inquinamento atmosferico.

PRISMA rivela tutte le sue capacità di monitoraggio del delicato ecosistema terrestre, fornendo un contributo rilevante al controllo dell’inquinamento e dei cambiamenti ambientali, un supporto fondamentale per la gestione delle risorse naturali e delle emergenze.

 

 

Exomars 2020 ha il suo ROCC

Exomars 2020 ha il suo ROCC

Inaugurato a Torino, all’interno di ALTEC, il Rover Operation Control Center, il centro di controllo della missione ExoMars 2020 che coordinerà e monitorerà le operazioni del Rover. Alla cerimonia hanno partecipato i rappresentanti delle agenzie spaziali Italiana e Europea e di Thales Alenia Space. Intitolato a Rosalind Franklin, la scienziata che contribuì alla scoperta della struttura a doppia elica del dna, il rover Exomars si muoverà sulla superficie di Marte alla ricerca di tracce di vita, cercando di rispondere a domande che da tempo affascinano l’umanità. Il Rover preleverà campioni di suolo marziano con una trivella, costruito e realizzato da Leonardo, e li analizzerà grazie al proprio avanzato Laboratorio Analitico (ALD) realizzato da Thales Alenia Space. ExoMars sarà la prima missione caratterizzata da capacità di movimento sulla la superficie e di analisi in profondità del suolo marziano. I comandi saranno inviati al Rover tramite il Trace Gas Orbiter (TGO), lanciato nella missione ExoMars 2016 e attualmente in orbita intorno a Marte. La rete delle comunicazioni sarà gestita dall’ European Space Operations Centre (ESOC) dell’ESA a Darmstadt, in Germania.

Guidata dall’ESA insieme all’Agenzia Spaziale Russa (Roscosmos), la missione ExoMars 2020 porterà il rover europeo e una piattaforma russa sulla superficie di Marte. Il veicolo sarà lanciato da un razzo Proton nel mese di luglio 2020, quando contestualmente diventerà operativo il centro di controllo della missione presso Altec, e arriverà su Marte il 19 Marzo 2021, dopo un lungo viaggio.

“Questo è un luogo strategico sulla Terra, dal quale ascolteremo gli strumenti del Rover, vedremo ciò che Lei, Rosalind, vede e invieremo comandi per cercare tracce evidenti di vita sopra e sotto la superficie – ha affermato Jan Wörner , Direttore Generale di ESA”.

Nello studio e nell’esplorazione di Marte l’Italia, attraverso l’ASI, ha una consolidata esperienza grazie alla partecipazione – ricorda Giorgio Saccoccia, presidente dell’Agenzia Spaziale Italiana – alle maggiori missioni internazionali destinate alla scoperta del Pianeta Rosso. La missione di ExoMars è il compendio della capacità tecnologica italiana messa in campo in questi anni e, che oggi nell’avvio ufficiale dei lavori del centro di controllo missione di Altec, ha l’espressione più ampia nel mostrare le competenze della comunità scientifica e della nostra industria spaziale. Attraverso il ROCC l’Europa avrà una grande opportunità di gestire le attività del Rover su Marte per pianificare e verificare gli spostamenti sulla superficie marziana, alla ricerca delle zone più idonee per gli obiettivi della missione: cercare tracce riconducibili a forme di vita passata e/o presente. Questo ci permetterà di giungere alla identificazione e diffusione di informazioni fondamentali per una più completa conoscenza del pianeta. Il ROCC sarà, quindi, fondamentale per il successo del Rover di ExoMars 2020 e per ASI, questo, sarà il primo passo per candidare la struttura verso prossime missioni per lo studio di Marte ma anche di altri corpi celesti”. Donato Amoroso, Amministratore Delegato di Thales Alenia Space in Italia, si è detto orgoglioso del ruolo in primo piano in questo ambizioso programma europeo per lo studio del Pianeta Rosso, come pure Vincenzo Giorgio, Amministratore Delegato di ALTEC, struttura logistica all’avanguardia dell’esplorazione robotica europea che ha contribuito alla realizzazione del Rover Operations Control Center.

Il Rover Operations Control Center è composto da differenti sistemi e strutture. Tra queste figurano la Operations room, dove tutte le operazioni del Rover vengono pianificate, gestite ed eseguite insieme ai team scientifici, e il MarsTerrain Simulator (MTS), dove viene simulato il terreno marziano (dal punto di vista morfologico e mineralogico) a supporto dell’attività operativa quotidiana, dei test funzionali del Rover Ground Test Model (GTM) e per riprodurre le contingenze che il Rover si trova ad affrontare sulla superficie marziana. in funzione anche un sistema per riprodurre e testare le operazioni di trapanatura e simulare la variazione di luce marziana.

Exomars 2020: il punto sulla preparazione della missione

La missione ExoMars 2020 si trova in una fase avanzata. Dopo aver integrato e testato con successo il Laboratorio Analtico (ALD), cuore del Rover, nel suo sito di Torino, in Italia, Thales Alenia Space prosegue con le attività di integrazione del Modulo Test del Rover di Terra, un simulatore completo equipaggiato con una copia del modulo ALD, che verrà utilizzato per testare tutte le attività di esplorazione e di ricerca scientifica comandate dal Rover.
Thales Alenia Space sta inoltre sviluppando il software di controllo della missione e completerà l’integrazione e il test del Modulo di Discesa (fornito da Lavochkin) compreso la sua unione al Modulo Carrier (fornito da OHB). I due elementi integrati verranno trasferiti a luglio nel sito Thales Alenia Space a Cannes, dove verrà effettuato il test ambientale. Prima di lasciare il sito Thales Alenia Space a Cannes, il Rover Rosalind Franklin, verrà installato sulla Piattaforma di Lancio Kazachok e il modulo Carrier e insieme formeranno il veicolo spaziale finale che volerà a luglio 2020 da Baikonur, in Kazakhstan, verso Marte.

Sulla rampa Starlink

Sulla rampa Starlink

Il razzo vettore Falcon 9 di SpaceX, con a bordo i primi 60 satelliti della costellazione Starlink, ideata da Elon Musk per offrire servizi di comunicazione internet ad alta velocità su banda larga in orbita bassa, effettuerà un terzo tentativo di lancio giovedì 23 maggio partendo da Cape Canaveral. A un primo rinvio del lift-off, causa forte vento in quota mercoledì 15 maggio, ne era seguito un secondo imposto dalla necessità di aggiornare il software che gestisce le operazioni di rilascio del carico utile. Il gruppo di 60 satelliti, ciascuno del peso di 227 kg e a forma di pannelli piatti dotati di antenne ad alta potenza di trasmissione, verrà trasferiti alla quota di 440 km, da dove, spinti da piccoli propulsori ionici, raggiungeranno la quota operativa di 550 km. Il rilascio dei satelliti avverrà mettendo in rotazione lo stadio in cui sono stati collocati, sfruttando l’effetto inerzia e rinunciando ad attuatori.
La costellazione Starlink opererà su tre livelli orbitali. I primi 1.600 satelliti saranno collocati sull’orbita di 550 chilometri, il secondo gruppo di 2.800 a 1.150 chilometri e ben 7.500 satelliti saranno distribuiti a un’altezza di 340 chilometri. Un progetto articolato e complesso, da completare nell’arco di un decennio, per un costo di 10 miliardi di dollari.
La capacità operativa sarà raggiunta dopo il lancio del 400esimo satellite e permetterà di iniziare la vendita dei relativi servizi, garantiti da una rete di stazioni terrestri integrata dalle connessioni laser tra gli stessi satelliti.

Spazio ai privati: l’ora di Bezos

Spazio ai privati: l’ora di Bezos

“È ora di tornare sulla luna, questa volta per restare”. La frase, pronunciata da Jeffrey Preston Bezos, fondatore, presidente e amministratore delegato di Amazon, è già diventata sinonimo di un must riferita alla nuova frontiera dello spazio aperta dai privati. Se Elon Musk punta decisamente a Marte, impresa che riveste una sfida scientifica per gli sviluppi tecnologici che l’accompagnano, il ritorno sulla Luna proposto da Bezos è sorretto anche da una visione più commerciale ma non per questo meno affascinante e concreta. Avere svelato le caratteristiche del lander “Blue Moon”, versione moderna del Lem che portò l’uomo sulla Luna mezzo secolo fa, fa di Blue Origin, la società spaziale di Bezos, una seria candidata a centrare l’impresa nel 2024, non in competizione ma in accordo con la NASA che ha indicato questo obiettivo da raggiungere entro un lustro.

Blue Moon, dotato di un motore ad altre prestazioni alimentato a idrogeno e ossigeno liquidi, è stato progettato per trasportare tra 3,6 e 6,5 tonnellate sulla superficie lunare e addirittura fino a quattro rover sul ponte superiore del veicolo che verrebbero calati con piccole gru alla stregua dei sistemi in uso alle navi militari. Utilizzando le celle a combustibile a idrogeno, il veicolo fornirebbe “kilowatt di potenza” ai suoi carichi utili e consentirebbe lunghe missioni che potrebbero durare per tutta la notte lunare. Bezos ha annunciato che New Shepard, primo razzo commerciale della sua compagnia, sarà in grado di trasportare nello spazio persone sulle traiettorie suborbitali, mentre il più potente New Glenn potrebbe effettuare il suo primo volo orbitale nel 2021. Lanciato dallo Space Launch Complex 36 di Cape Canaveral in Florida, New Glenn è in grado di trasferire 13 tonnellate in orbita di trasferimento geostazionaria e da lì lanciare il suo lander Blue Moon verso la Luna.

Nei disegni di Bezos, Blue Moon dovrà rappresentare la prima pietra per lo sviluppo di un’infrastruttura permanente sulla Luna, utile sia ad attingere alle risorse presenti sulla superficie selenita, sia per il turismo spaziale ancora più avanzato rispetto ai voli suborbitali terrestri.

 

Bene test motore Zefiro 40

Bene test motore Zefiro 40

Importante tappa nel quadro del programma di sviluppo del razzo Vega C. Ieri in Sardegna si è svolto con successo il test di accensione del motore Zefiro 40 che fornirà la spinta necessaria al secondo stadio della versione potenziata del lanciatore europeo, realizzato da Avio. Il volo inaugurale di Vega C, destinato a diventare il più performante lanciatore europeo per piccoli satelliti, è previsto all’inizio del 2020. Il test di qualifica del motore Zefiro 40, realizzato con il supporto di oltre 40 tecnici e operatori specializzati, rappresenta una prova funzionale necessaria per l’utilizzo del motore in volo, che ha permesso di raccogliere tutti i parametri necessari a calcolarne le performance con un’approssimazione molto vicina alle condizioni reali in cui si troverà a operare. Zefiro 40 ha una lunghezza di 7,6 metri, una massa di 40 tonnellate, di cui 36 costituite da propellente, e un tempo di combustione di 92,9 secondi.

Giulio Ranzo, ceo di Avio, ha definito il successo di questo test “una tappa decisiva nel processo di sviluppo di Vega C che volerà per la prima volta all’inizio del prossimo anno, e una riprova della competenza del personale come pure dell’affidabilità delle tecnologie Avio, che la cooperazione con i tecnici dell’ESA.