Spazio 2050 n.7 - Europa Connessa

Rivista dell’Agenzia Spaziale Italiana

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Febbraio 2023

Europa connessa In collaborazione con

L'Unione scommette sulle comunicazioni sicure, resilienti e sostenibili

@altecspace

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SOMMARIO

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NUMERO 7 FEBBRAIO 2023

Crediti: defenceindustry-space. ec.europa.eu

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Esa vuole dallo spazio robustezza e precisione di Giuseppe Nucera

Internet via satellite Starlink e i nuovi competitor di Barbara Ranghelli

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Spaceexe, connessione tra capacità di esecuzione e affidabilità di Silvia Ciccarelli

Leonardo e Telespazio premiano l’innovazione di Ivana Giannone

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L’Europa spaziale che verrà di Enrica Battifoglia

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Iris,² per un’Europa interconnessa, resiliente e inclusiva di Manuela Proietti EuroQci: telecomunicazioni quantistiche per l’Europa di Luca Mingotti Landriani Tecnologie quantistiche: le recenti evoluzioni brevettuali nel settore spaziale di Lucia Bonventre, Alberto Caponi e Tanya Scalia

Gruppo Hera: intelligenza artificiale e raggi cosmici per la tutela dell’oro blu di Redazione

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LuGRE, prove tecniche di connessione lunare di Giulia Bonelli

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Supplemento di Global Science Testata giornalistica gruppo Globalist Reg. Tribunale Roma 11.2017 del 02.02.2017 Stampato presso Peristegraf srl Via Giacomo Peroni 130, Roma

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In Sardegna la super antenna per lo spazio profondo di Giuseppe Nucera

Il sistema Galileo tra presente e futuro di Fulvia Croci

Rivista dell'Agenzia Spaziale Italiana

Dal 5G al 6G, tra realtà aumentata e Intelligenza Artificiale di Giulia Bonelli

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AthenaFidus, il sistema italo-francese per le telecomunicazioni di Francesca Pieralice

Galileo Seconda Generazione Tutte le novità della costellazione di Fulvia Croci

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Orientarsi nel mondo: in viaggio con i sistemi di navigazione extraeuropei di Valeria Guarneri

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La rivoluzione della comunicazione tra Terra e spazio passa per il 5G satellitare di Giuseppina Pulcrano

Da Guglielmo Marconi all’Intelligenza Artificiale di Mario Musmeci

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Lo sviluppo economico dello spazio: un settore in evoluzione caleidoscopica di Giuseppina Pulcrano

Lo Spazio sempre più una priorità strategica di Redazione

A cura di Unità multimedia ASI Responsabile Giuseppina Pulcrano

Progetto grafico Paola Gaviraghi

Direttore responsabile Gianni Cipriani

Si ringraziano i colleghi ASI Alberto Tuozzi, responsabile Unità Relazioni con l'Unione Europea, Giancarlo Varacalli, responsabile Unità Telecomunicazioni e Navigazione, Mauro Cardone e Daniele Dequal

Coordinamento redazionale Manuela Proietti, Unità Multimedia ASI

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L’Europa spaziale che verrà Senza dubbio lo spazio sta vivendo un periodo di profondi cambiamenti. All’indomani della guerra in Ucraina molte collaborazioni fra i Paesi occidentali e la Russia si sono chiuse e molte altre collaborazioni si sono aperte; l’arrivo dei privati, la New Space Economy e la futura Lunar Economy stanno facendo dello spazio la prossima frontiera dello sviluppo economico. Opportunità impensabili fino a pochissimi anni fa diventano sfide contro il tempo per le telecomunicazioni con tecnologie quantistiche, la navigazione satellitare e la cybersicurezza, mentre sulla scena internazionale si affacciano nuovi attori. L'India si prepara a far volare il suo primo astronauta, mentre la Cina sta costruendo la sua nuova stazione spaziale.

Per tutti è importante essere pronti a cogliere le nuove opportunità di quella che è stata definita «la quinta rivoluzione industriale».

di Enrica Battifoglia

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L’impatto della guerra Il cambiamento più tangibile sul fronte delle collaborazioni è avvenuto quando l’invasione dell’Ucraina da parte della Russia, nel febbraio 2022, ha portato l’Agenzia spaziale europea (Esa), con i suoi 22 Stati membri e molte aziende occidentali, a interrompere le relazioni con l'Agenzia spaziale russa Roscosmos. Il risultato è stato un effetto domino con ripercussioni su tutti i programmi spaziali.

Slittata di sei anni la missione ExoMars diretta a Marte, la missione congiunta di Europa e Russia, con lancio programmato nel 2022, dopo il 24 febbraio dello scorso anno ha subito un blocco. È stato necessario sostituire la tecnologia russa a bordo del rover Rosalind Franklin, destinato a cercare tracce di vita a circa due metri di profondità nel sottosuolo di Marte con una trivella progettata e fabbricata in Italia. La prossima opportunità di lancio è attualmente prevista nel 2028. A fornire uno degli strumenti per il rover è adesso la Nasa. L’Esa ha assegnato all’industria italiana, e in particolare a Thales Alenia Space Italia (Thales 67%,

I satelliti Galileo ora in orbita per un migliore segnale di navigazione satellitare dell’Ue. Crediti: Esa

Leonardo 33%), la leadership principale di entrambe le missioni, oltre alla responsabilità di tutti gli elementi e dell’intero sistema del rover. Su quest’ultimo è installata la trivella realizzata da Leonardo e destinata a perforare il suolo marziano fino a due metri di profondità in cerca di tracce di vita, passata o presente. È italiana anche la responsabilità del Rocc (Centro Operativo di Controllo del Rover) e del controllo del rover sulla superficie marziana con Altec (Aerospace Logistics Technology Engineering), di Thales Alenia Space Italia (63,75%) e Asi (36,25%).

Sempre guardando a Marte, l’Esa partecipa al programma americano Mars Sample Return (Msr) destinato a portare per la prima volta sulla Terra campioni di suolo e rocce del pianeta rosso.

Sono slittati anche i tempi delle quattro missioni europee che avrebbero dovuto partire con il razzo russo Soyuz: il telescopio spaziale europeo Euclid, destinato al lancio dalla base europea di Kourou con una Soyuz, sarà invece lanciato il prossimo luglio dal Kennedy Space Center di Cape Canaveral con un razzo Falcon 9 SPAZIO 2050 | 5

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della SpaceX. L’Italia gioca un ruolo importante attraverso l’Asi, con l’Istituto Nazionale di astrofisica (Inaf), Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Infn), molte università (fra le quali quelle di Bologna, Ferrara, Statale di Milano, Sapienza di Roma, Roma Tre, di Trieste, Sissa e Cisas). Con Inaf e Infn, l’Asi guida anche l'Associazione temporanea d'Imprese che ha contribuito agli strumenti, con Ohb Italia mandataria, Sab Aerospace e Temis mandanti. A livello europeo, Thales Alenia Space Italia è prime contractor per la realizzazione del satellite.

Necessitano di un nuovo lanciatore sia la missione Earthcare per l'osservazione della Terra sia i primi due satelliti di nuova generazione del programma di navigazione europeo, Galileo M10 e Galileo M11. Stessa esigenza per la missione Hera diretta al piccolo asteroide Dimorphos, la cui traiettoria era stata deviata il 27 settembre 2022 dall'impatto della sonda Dart della Nasa, il primo test al mondo sulla possibilità di difendere la Terra dagli asteroidi pericolosi. Hera, dovrà esaminare e misurare il cratere lasciato dall'impatto di Dart. Lancio previsto nel 2024 con il nuovo lanciatore europeo Ariane 6, oppure con un Falcon 9. Alla missione Dart, l’Asi ha contribuito fornendo il nano satellite LiciaCube, un prezioso fotoreporter cosmico che ha permesso di raccogliere immagini e dati preziosi. Vero e proprio concentrato di nuove tecnologie, a partire dall'intelligenza artificiale, LiciaCube è gestito e coordinato dall’Asi e realizzato dall'azienda Argotec, con il contributo scientifico di Inaf, Politecnico di Milano, Università di Bologna, Università Parthenope di Napoli e Istituto di Fisica Applicata 'Nello Carrara' del Consiglio Nazionale delle Ricerche (Cnr-Ifac).

Luna, la nuova frontiera Vecchie alleanze si rompono e ne nascono di nuove anche per la Luna. Sono in attesa di un nuovo razzo, per esempio, le missioni Luna-25, Luna-26 e Luna27, che in un primo tempo erano state organizzate congiuntamente da Europa e Russia. La telecamera di navigazione dell'Esa Pilot-D prevista per Luna25 sarà sperimentata grazie a un volo commerciale, mentre Prospect, il pacchetto formato dalla trivella lunare e dal mini-laboratorio per la missione Luna27, è assicurato su un volo a bordo della missione Clps (Commercial Lunar Payload Services) della Nasa. Ci sarà una soluzione alternativa anche per la tecnologia Pilot per l'atterraggio di precisione e la prevenzione dei rischi, inizialmente pianificata per Luna-27 e necessaria per le attività europee di esplorazione lunare, come lo European Large Logistic Lander (El3). Un altro strumento dell’Esa per l’esplorazione lunare, Ems-L volerà con la missione Lupex di Jaxa e l’Agenzia spaziale indiana (Isro).

La Luna è diventata la nuova frontiera dell’esplorazione spaziale soprattutto con il programma Arte6 | SPAZIO 2050

Avamposto lunare.

Crediti: Nasa

mis, lanciato dalla Nasa per portare la prima donna e il prossimo uomo sul suolo lunare. Molte le alleanze con istituzioni pubbliche e con molte aziende private. Si stima che nei prossimi anni potrebbero partire almeno 80 nuovi progetti, pubblici o privati, per l'esplorazione e lo sfruttamento lunare. L’Esa e l’Agenzia spaziale italiana sono in prima fila.

Per il nostro Paese, il primo passo in questa direzione è stata la firma degli Artemis Accords, gli accordi multilaterali che fissano i principi generali per le future missioni dirette alla Luna. Alla firma italiana si sono aggiunte quelle di Canada, Regno Unito, Lussemburgo, Giappone, Emirati Arabi Uniti, Australia e Stati Uniti. Quello che è orami molto chiaro è che non basta tornare sulla Luna: l'obiettivo è restare, costruire strutture che permettano di sfruttare le risorse in situ e di preparare le future missioni verso Marte.

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Nel frattempo, l'azienda britannica Sstl sta costruendo il Lunar Pathfinder, il primo satellite per le telecomunicazioni destinato all'orbita lunare, che la Nasa lancerà in cambio dell'accesso ai segnali.

Nel futuro dell’esplorazione lunare c’è anche la composizione degli equipaggi. Il primo astronauta europeo dovrebbe volare con la missione Artemis 4, dunque farà parte non del primo, ma del secondo equipaggio che metterà piede sulla superficie lunare. Un secondo astronauta europeo è destinato alla missione Artemis 5 e un terzo ha un posto riservato in una missione non ancora individuata. L'Italia ha ottenuto l'impegno formale da parte dell'Esa per un volo di uno dei due astronauti italiani della classe 2009, ossia Samantha Cristoforetti o Luca Parmitano, alla missione a bordo del Gateway tra il 2025 e il 2030.

L’Europa unisce le forze A questi grandi cambiamenti drastici l’Europa dello spazio ha reagito unendo le forze. Lo ha dimostrato il finanziamento di quasi 17 miliardi di euro deciso nella Conferenza Ministeriale dell’Esa a Parigi, del novembre 2022: un risultato che ha segnato un deciso incremento rispetto al finanziamento di 10,3 miliardi del 2016 e ai 14,5 del 2019, soprattutto considerando che è arrivato nonostante la guerra, la crisi energetica e la pandemia di Covid-19. Una tendenza seguita da tutti gli Stati membri a partire dalla Germania, che ha portato il suo contributo dai 3,2 miliardi del 2019 a 3,5, pari al 20,8% del contributo di tutti i Paesi dell’Esa, seguita dalla Francia (da 2,6 miliardi del 2019 a 3,2, pari al 18,9%) e dall’Italia, che ha portato il suo contributo dai 2,2 miliardi del 2019 3,08 miliardi, pari al 18,2%. Il nostro Paese ha assegnato allo spazio risorse notevoli, con i 23 miliardi complessivi previsti dal Piano nazionale di ripresa e resilienza (Pnrr).

Per questo si lavora al sistema di telecomunicazioni e navigazione satellitare lunare con MoonLight, proposto dall’Esa a supporto delle future missioni istituzionali e commerciali.

L’intento è avviare una Lunar Economy e in questo progetto l’Italia riveste un ruolo importante con la sua industria. Telespazio (Leonardo-Thales) è infatti alla guida di un consorzio che comprende operatori satellitari come Inmarsat e Hispasat, grandi aziende come Thales Alenia Space, Ohb e Mda Uk, Pmi e startup come Argotec, Altec e Nanoracks Europe, accanto a università e centri di ricerca, come See Lab Sda Bocconi e Politecnico di Milano.

Un altro importante progetto europeo è Argonaut, come è stato chiamato il lander El3 (European Large Logistic Lander) destinato a consegnare materiali, rifornimenti e infrastrutture sulla superficie lunare.

L’intento è avviare una Lunar Economy e in questo progetto l’Italia riveste un ruolo importante.

Sempre nella Conferenza Ministeriale 2022, l’Esa ha dato luce verde ai nuovi progetti per la Luna, come Argonaut, e ha continuato a scommettere sulle attività che sono il suo fiore all’occhiello, come l'osservazione della Terra, finanziata con 2,7 miliardi sui tre proposti inizialmente. Al servizio dell’osservazione della Terra saranno presto le enormi quantità di dati forniti dai satelliti delle costellazioni europee, in particolare dalle Sentinelle del programma Copernicus di Esa e Commissione Europea con Sentinel-1 Next generation e Sentinel-3 Next generation; previste anche le missioni Nggm (NextGeneration Gravity Mission) Magic, che studierà la gravità terrestre, la circolazione delle correnti oceaniche e i corsi d'acqua, e Aeolus 2, in collaborazione con Eumetsat, destinata a migliorare le previsioni meteo, anche grazie a uno strumento costruito in Italia.

L’altro punto di forza europeo è la navigazione satellitare, con l’arrivo della seconda generazione dei satelliti Galileo.

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New Space Economy A imporre cambiamenti importanti è stata la New Space Economy che ha preso il via negli Stati Uniti, con l’arrivo delle aziende private sulla scena spaziale.

L’Europa ha cominciato a organizzarsi ed è consapevole che farlo in fretta è davvero molto importante, se le stime più recenti indicano che grazie alla New Space Economy il fatturato globale dello spazio potrebbe più che raddoppiare entro il 2040, passando dagli attuali 350 miliardi a mille miliardi di dollari.

I privati sono ormai attori di primo piano sia nel campo dei lanciatori sia nei satelliti, tanto che, secondo le stime dell’Esa, «in questo decennio, il numero totale di satelliti lanciati ogni anno sarà il quadruplo di quello degli anni 2010». Basti pensare alle gigantesche costellazioni dei satelliti per l’internet globale, come Starlink e OneWeb, alle quali si sta aggiungendo il progetto Kuiper di Amazon che ha ottenuto il via libera per realizzare una costellazione da 3.236 satelliti per la connessione Intenet a banda larga da lanciare entro il 2029.

L’Esa nell’Agenda 2025, il documento che indica i principali obiettivi nel futuro dello spazio europeo, auspica che l’Europa non perda il treno del settore spaziale. È chiara fin da ora la crescente importanza delle applicazioni spaziali nella vita quotidiana, dall’ambiente e l’agricoltura ai trasporti e alla protezione civile, e in quest’ottica è indispensabile rafforzare le relazioni fra l’Esa e l’Unione Europea.

Il primo passo in questa direzione risale all’accordo quadro del 2004, al quale nel 2009 ha fatto seguito il Trattato di Lisbona, che ha assegnato all’Unione Europea una competenza specifica in materia di spazio. In questo quadro, diventa importante rafforzare la collaborazione fra l’Esa e le altre organizzazioni europee attive nello spazio, come Eumetsat, il Centro satellitare dell'Unione europea (SatCen), l'Agenzia europea per la difesa (Aed), l'Agenzia europea per la sicurezza marittima (Emsa), il Centro europeo per le previsioni meteorologiche a medio termine (Cepmmt), l'Agenzia europea dell'ambiente (Aea). È altrettanto importante conservare la competenza nei settori che da tempo sono i punti di forza dell’Esa nel campo delle applicazioni spaziali, come le telecomunicazioni, la navigazione satellitare, la cybersicurezza e l’osservazione della Terra. Sono settori che potrebbero risentire fortemente delle grandi innovazioni portate dalle tecnologie quantistiche, che in Europa stanno avanzando rapidamente anche grazie alla realizzazione della prima rete di computer quantistici fra Germania, Francia, Italia, Polonia, Repubblica Ceca e Spagna. L’iniziativa fa parte dell’EuroQci, uno dei pilastri del nuovo programma dell’Unione europea per le telecomunicazioni sicure via satellite Iris2, che vede anche il coinvolgimento dell’Esa e di cui parleremo nel dettaglio nel prossimo articolo.

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L’accesso allo spazio

Lo Space Rider a bordo del vettore Vega C. Crediti: Esa

Condizione indispensabile di tutte le attività spaziali è l’accesso allo spazio. In seguito all’uscita di scena delle Soyuz russe, l’Europa riorganizza la base di Kourou anche per adattare la base alla crescente domanda di lanci. Esa ha affidato a SpaceX il lancio di alcune missioni, in attesa dei nuovi lanciatori europei, ai quali guarda con grandi aspettative: Vega C, con il prossimo ritorno sicuro dei lanci interrottisi dopo il fallimento del volo dello scorso dicembre, e il nuovo grande lanciatore Ariane 6.

Nel frattempo, all’interno dell’Agenzia europea si sono consolidate alleanze, come quella sui lanciatori sancita fra Italia, Germania e Francia nell’ambito della Conferenza Ministeriale di Parigi del 2022, con l’obiettivo di riequilibrare i finanziamenti relativi ad Ariane 6 e Vega C in modo da garantire un ritorno significativo all'industria italiana.

Indispensabile è rafforzare le relazioni fra l’Esa e l’Unione Europea.

Tra i progetti futuri c’è poi Space Rider, il sistema di trasporto automatizzato riutilizzabile progettato per dare all'Europa la capacità di rientrare dall'orbita bassa e fortemente voluto dall’Asi. Il progetto è il risultato di un accordo firmato da Esa, Thales Alenia Space e il consorzio European Launch Vehicle costituito da Avio e Asi; importante anche il ruolo del Centro Italiano Ricerche Aerospaziali (Cira). A lanciarlo potrà essere Vega C; una volta in orbita, il mini-shuttle europeo potrà diventare un laboratorio orbitale per esperimenti in microgravità.

Il grande sogno del futuro è un accesso europeo autonomo allo spazio anche per le missioni con uomini a bordo. È un’esigenza reclamata anche nel Manifesto degli astronauti europei, nel quale si sottolinea quanto sia cruciale sviluppare lanciatori adatti a portare navette con astronauti a bordo.

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Iris² per un’Europa interconnessa, resiliente e inclusiva di Manuela Proietti Gestione delle emergenze, controllo delle risorse naturali e del territorio, monitoraggio ambientale, controllo del clima, gestione della sicurezza del traffico aereo e del trasporto marittimo e ferroviario, cartografia, agricoltura di precisione, guida autonoma: sono solo alcuni dei servizi offerti dai sistemi spaziali che, sempre più, stanno assumendo una valenza strategica, tanto per i governi quanto per la società civile. È in questo contesto che l’Unione Europea ha scelto di dotarsi di un terzo programma flagship dopo Galileo e Copernicus, volgendo lo sguardo verso un nuovo settore che va a collocarsi a fianco della navigazione satellitare e dell’osservazione della Terra ed è altrettanto strategico: quello delle telecomunicazioni via satellite.

Ecco il nuovo programma flagship dell’Ue per le telecomunicazioni sicure via satellite 10 | SPAZIO 2050

Le reti satellitari, complementari a quelle terrestri, possono infatti contribuire a fornire un flusso di informazioni digitali continuo. Si tratta di una capacità fondamentale in situazioni di crisi o in risposta a catastrofi, quando è necessario da parte delle autorità competenti uno scambio di informazioni sicuro e senza soluzione di continuità.

A oggi, i servizi di comunicazioni satellitare nell’Ue per utilizzi governativi sono forniti da un numero esiguo di satelliti geostazionari, controllati da pochi Stati membri, che la Ue sta cercando di federare nell’ambito del programma Govsatcom.

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programma prevede la costruzione, il lancio e la messa in funzione di una complessa costellazione composta da un massimo di 170 satelliti, operanti in orbita bassa, media e geostazionaria. Sono inoltre previste una serie di stazioni di terra che saranno ospitate in diversi paesi dell’Unione. L'obiettivo è fornire servizi di comunicazione sicuri agli enti pubblici entro il 2025 ed avviare i servizi commerciali entro il 2027.

Il programma punta ad avere anche importanti ricadute per l‘economia e la società dei Paesi membri. Nel volere e nelle previsioni dell’Ue, lo sviluppo dell'infrastruttura di Iris² favorirà l'innovazione e l'inclusione, incoraggerà la partecipazione di nuovi investitori nel comparto spaziale, come le piccole e medie imprese e le start-up, e creerà nuove opportunità per le donne nei settori collegati allo spazio.

Il Parlamento ha insistito in particolare sulla sostenibilità delle attività connesse al programma. Ad esempio, gli imprenditori che svilupperanno l'infrastruttura dovranno ridurre le emissioni di gas serra e attuare piani per limitare i detriti spaziali.

Altro nodo cruciale sarà il sostegno alle nuove tecnologie per la cybersicurezza dell'Ue. L’EuroQci, l'infrastruttura europea per la comunicazione quantistica - di cui parleremo più approfonditamente nel prossimo articolo - costituirà, infatti, una risorsa portante di Iris². La crittografia quantistica consentirà la trasmissione e lo scambio di dati sensibili garantendo standard di sicurezza mai raggiunti prima.

Secondo il Parlamento europeo è poi fondamentale che il programma contrasti il divario digitale dell'Ue e aiuti le regioni remote e ultraperiferiche a migliorare l'accesso a Internet a banda larga.

La nuova costellazione satellitare mira inoltre ad accrescere l'autonomia strategica dell'Unione, sostenendone il vantaggio competitivo nel settore industriale e scientifico, così come la capacità di accedere allo spazio e a operarvi.

Questa infrastruttura copre però solo l'Unione continentale e non il resto del mondo, ed è pensata prevalentemente per scopi militari, caratteristica, questa, che non la rende sempre compatibile con le applicazioni civili.

Lo sfruttamento della tecnologia satellitare per le telecomunicazioni è un tema caldo a livello globale: oltre all’Ue sono diversi i player che stanno investendo in tale capacità, come vi raccontiamo più avanti in questo numero di Spazio 2050. Non stupisce, quindi, se il 15 febbraio 2022 la Commissione europea ha presentato una proposta per migliorare la resilienza dei servizi di comunicazione dell'Ue. Si tratta di un progetto volto allo sviluppo di un'infrastruttura di connettività multi-orbitale, composta da segmenti sia spaziali che terrestri e basata su un modello di partenariato pubblico.

Si chiamerà Iris², acronimo di Infrastructure for Resilience, Interconnectivity and Security by Satellite, e ha l’ambizione di offrire comunicazioni sicure, senza interruzioni e a banda larga su tutto il pianeta. Il

A oggi, i servizi di comunicazioni satellitare nell’Ue per utilizzi governativi sono forniti da un numero esiguo di satelliti geostazionari.

Il programma ha avuto l’approvazione definitiva da parte dal Consiglio il 7 marzo scorso, con uno stanziamento pari a 2,4 miliardi di euro da parte dell'Ue. A guidare il progetto sarà l'Agenzia dell'Ue per il programma spaziale Euspa, con il coinvolgimento di una serie di partner tra cui gli Stati membri, l'Agenzia spaziale europea e società private.

L’Italia tramite l’Asi è coinvolta nella gestione di Iris² in accordo con la comitologia prevista per il programma spaziale della Ue, partecipando al comitato spazio Ue in configurazione Govsatcom. Inoltre, l’Agenzia partecipa alla gestione del programma opzionale Esa Programme Related to Eu Secure Connectivity, avendo garantito la relativa sottoscrizione nel corso della Conferenza Ministeriale CM22 di novembre 2022.

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Schema del funzionamento della quantum key distribution Alice manda a Bob una sequenza di bit, ciascuno dei quali è codificato nella polarizzazione di un fotone che attraversa uno tra due possibili filtri polarizzatori: orizzontaleverticale oppure diagonale.

Se Bob sceglie di misurare la polarizzazione utilizzando la stessa base del filtro, allora riuscirà a decodificare il bit, che andrà a comporre la chiave crittografica.

Immagine realizzata con Canva.

EuroQcI: telecomunicazioni quantistiche per l’europa di Luca Mingotti Landriani

Il progetto, in cui è coinvolta l’Esa, garantirà un ulteriore livello di protezione per i dati sensibili Viviamo in un’epoca in cui ogni giorno, tramite i nostri dispositivi – smartphone, computer e tablet – quasi senza rendercene conto, trasmettiamo e riceviamo una enorme quantità di dati, molti dei quali contengono informazioni altamente sensibili: basti pensare a settori quali l’e-commerce o l’home banking. È dunque essenziale assicurarsi che la loro trasmissione sia non solo rapida, ma soprattutto sicura. Per questo, la Commissione Europea sta lavorando allo sviluppo di EuroQci, un’infrastruttura all’avanguardia composta da una rete terrestre con collegamenti in fibra ottica e da un segmento spaziale, Saga, basato su satelliti.

La grande novità di EuroQci è quella di sfruttare la meccanica quantistica per accrescere il proprio livello di sicurezza cibernetica: la chiave sta nel sistema

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L’esperimento di Matera: perché Saga funzionerà Per implementare il segmento spaziale di EuroQci, è importante assicurarsi che le particelle trasmesse nello spazio – in questo caso fotoni – non siano soggette a effetti atmosferici che potrebbero perturbarne lo stato quantico, producendo errori nella qkd.

Per questo è stato realizzato un importante esperimento, tra i primi di questo tipo, al quale hanno collaborato l’Università di Padova e il Centro Spaziale Asi di Matera. I ricercatori coinvolti nell’esperimento hanno sfruttato dei satelliti già in orbita per simulare un sistema quantistico di trasmissione delle informazioni: l’invio di un fotone alla volta al satellite, tornato a terra dopo essere stato opportunamente riflesso.

I risultati dell’esperimento hanno dimostrato che una grandezza caratteristica dei fotoni, la polarizzazione, si preserva nel loro tragitto e quindi permette la codifica dei bit: un risultato cruciale in vista dell’implementazione di Saga.

di crittografia, noto come quantum key distribution (qkd). Ne spiega il perché Daniele Dequal, ricercatore in Asi e advisor per le telecomunicazioni ottiche e quantistiche nella delegazione italiana dell’Esa che lavora allo sviluppo di Saga. Grazie alla qkd, afferma Dequal, «si può generare un sistema di sicurezza che non può essere bucato da nessun supercomputer classico e nemmeno quantistico» un grande passo avanti rispetto agli odierni sistemi di crittografia, come quella a chiave pubblica, che sono invece vulnerabili al potenziale attacco da parte di calcolatori quantistici.

Ma dove entra, precisamente, la meccanica quantistica? In una fase molto precisa: la generazione della chiave crittografica, ossia il codice che permette

Illustrazioni del segmento spazio Saga di EuroQci. Crediti: Esa

a chi lo possiede di decifrare un messaggio criptato.

Nella qkd, il mittente – che qui diremo Alice – genera una sequenza casuale di bit da trasmettere al ricevente – che chiameremo Bob. Ogni bit viene codificato da Alice in una tra due date grandezze di una particella, impossibili da misurare simultaneamente con assoluta precisione: questo è garantito dal principio di indeterminazione, uno dei pilastri della meccanica quantistica. Per decodificare ciascun bit, anche Bob sceglierà una delle due grandezze tra loro incompatibili: se questa corrisponde a quella selezionata da Alice, allora Bob potrà effettivamente risalire al bit in questione, altrimenti l’informazione andrà persa. In questo modo, Alice e Bob otterranno, dalla sequenza di bit originale, un sottoinsieme casuale di bit: questo formerà la chiave crittografica cercata. Il vantaggio della qkd sta nel fatto che è molto facile rendersi conto se è presente un intercettatore tra Alice e Bob: in tal caso, infatti, lo stato quantico delle particelle viene perturbato, «creando un errore di comunicazione misurabile tra mittente e destinatario», dichiara Dequal.

EuroQci, iniziato nel 2019, non solo salvaguarderà i dati sensibili di tutta l’Ue, ma ci insegnerà anche una grande lezione: la meccanica quantistica è molto più vicina alle nostre vite di quanto potremmo pensare.

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Distribuzione geografica 105

Tecnologie quanTisTiche: le recenTi evoluzioni breveTTuali nel seTTore spaziale

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infatti, le tecnologie quantistiche hanno trovato una diffusione sempre più larga, promettendo impatti significativi sulla sicurezza dei sistemi crittografici e dei relativi algoritmi, nonché nuovi paradigmi per sistemi di comunicazione sicuri. L’utilizzo delle capacità di crittografia quantistica, come comprovato dalle recenti missioni dimostrative satellitari, apporta, infatti, vantaggi inestimabili, migliorando la sicurezza delle comunicazioni satellitari. Un avanzamento epocale nella capacità dei sistemi spaziali si otterrà con lo sviluppo di capacità di calcolo quantistico, che consentirà lo sviluppo di sistemi avanzati in grado di elaborare grandi capacità di dati e supportare missioni critiche anche mediante l’uso di intelligenza artificiale.

di Lucia Bonventre, Alberto Caponi e Tanya Scalia

Il settore spaziale rappresenta un dominio di importanza strategica planetaria nonché uno degli ambiti più remunerativi, anche grazie alla presenza diversificata di attori pubblici e privati, coinvolti sia nel segmento upstream che in quello downstream.

L’attuale dinamismo del settore spaziale, avvalorato anche dalle statistiche sul deposito di brevetti a livello internazionale, conferma l’interesse a recepire innovazioni, sia incrementali che dirompenti, spesso provenienti da altri settori industriali.

Esempi ne sono le tecnologie dell’informazione, delle reti informatiche e delle soluzioni IoT, che sempre più espongono sia i sistemi terrestri che quelli spaziali alla difficoltà di gestire i crescenti attacchi informatici, richiedendo l’implementazione di misure e soluzioni di sicurezza adeguate.

Tali necessità hanno condotto alla graduale emersione di nuove tecnologie e prassi in materia di sicurezza, anche nel settore spaziale. In tale ultimo ambito, 14 | SPAZIO 2050

Distribuzione geografica delle famiglie brevettuali 2010-2020 per le tecnologie quantistiche.

Crediti: tecnologia Bing, © Australian Bureau of Statistics, GeoNames, Microsoft, Navinfo, Tom Tom, Wikipedia.

Per comprendere l’evoluzione delle tecnologie quantistiche nel dominio spaziale, è stata condotta un’analisi dei titoli brevettuali pubblicati a livello internazionale tra il 2010 e 2020. I brevetti, oltre a costituire il principale strumento di tutela giuridica delle invenzioni tecnologiche, rappresentano utili indicatori di innovazione e consentono di esaminarne diverse caratteristiche, come la distribuzione geografica, i mercati di maggiore interesse, gli attori coinvolti, etc.

La figura elaborata dalla estrazione brevettuale condotta offre, in particolare, una panoramica sul numero (105) e sulla distribuzione geografica delle famiglie brevettuali analizzate nell’ambito delle tecnologie quantistiche. Da ciò si evince che i principali mercati di interesse sono localizzati in Stati Uniti d’America, Canada, Corea, Cina, India, Giappone, Australia, nonché in diversi Paesi europei, tra cui Italia, Germania e Regno Unito.

L’analisi conferma, quindi, un significativo incremento del numero di invenzioni nel campo delle comunicazioni e del calcolo quantistico, sviluppatosi in modo dinamico negli ultimi anni, ben al di sopra della tendenza generale osservata in tutti i campi delle tecnologie.

una nuova missione sta iniziando.

www.asiofficialstore.com Cristiano di Thiene SpA licenziatario ufficiale ASI Agenzia Spaziale Italiana

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AthenAFidus, il sistema italo-francese per le telecomunicazioni di Francesca Pieralice

Athena-Fidus (Access on THeatres and European Nations for Allied forces – French Italian Dual Use Satellite) è un sistema satellitare duale per servizi di telecomunicazione a banda larga. Il satellite è stato lanciato nel 2014 ed ha una vita operativa prevista di oltre 15 anni.

Realizzato dall’Agenzia spaziale italiana e dal Centre national d'études spatiales (Cnes) nell’ambito di accordi di collaborazione sottoscritti dalle Agenzie spaziali e dai Ministeri della Difesa italiano e francese, il programma è dedicato ad usi governativi sia militari che civili, quali gestione delle emergenze sia di origine naturale che antropica, operazioni di protezione civile, sorveglianza e sicurezza, gestione e monitoraggio delle infrastrutture critiche.

Il sistema è basato su un satellite geostazionario operante in banda Ka/EHF con carichi utili dedicati alle necessità nazionali Italiane e Francesi. Per gli utilizzi civili, l’Asi dispone a bordo del satellite di un payload operante in banda Ka e di una infrastruttura di terra (gateway) collocata presso il Centro Spaziale del Fucino.

La capacità italiana di Athena-Fidus ha supportato, e attualmente continua a farlo, diversi progetti di sperimentazione, per l’utilizzo delle telecomunicazioni satellitari per usi governativi, come per il progetto della Commissione Europea CloseEye per la sorveglianza marittima o come ad esempio applicazioni di telemedicina in collaborazione con le aziende regionali per le emergenze sanitarie o nell’ambito di progetti Esa Artes, finanziati dall’Italia, per lo sviluppo di applicazioni integrate.

Nello scenario Europeo, con uno sguardo verso un futuro sempre più vicino, il sistema Athena-Fidus rappresenta un potenziale contributore dell’Italia 16 | SPAZIO 2050

Il satellite geostazionario italo-francese Athena-Fidus per telecomunicazioni ad uso duale

al Govsatcom Europeo, che sarà basato sul concetto di pooling & sharing di risorse satellitari messe a disposizione dagli Stati Membri dell’Unione Europea.

Govsatcom offrirà agli utenti governativi europei un servizio di connettività satellitare sicuro e resiliente.

In un’ottica di collaborazione e partecipazione, grazie alla condivisione delle risorse nella configurazione pooling & sharing, sarà in grado di supportare anche gli Stati Membri che non possiedono un proprio sistema nazionale o di giocare un ruolo fondamentale in operazioni di interesse comune a livello europeo (ad esempio per gli usi della European External Action Service (Eeas), della Common Security and Defence Policy o della European civil protection).

Govsatcom rappresenta inoltre il primo tassello del programma dell’Unione Europea per il programma Secure Connectivity voluto dall’Ue, che sarà costituito da una costellazione multi-orbita di satelliti per le telecomunicazioni.

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Il sistema Galileo tra presente e futuro di Fulvia Croci

Galileo è il sistema globale di navigazione satellitare (Gnss) voluto e finanziato dall’Unione Europea e realizzato dall’Esa, progettato per inviare segnali radio per il posizionamento, la navigazione e la misurazione del tempo.

Attivo già dal 2013 con il Public Regulated Service (Prs) fornisce il posizionamento per lo sviluppo di applicazioni sensibili, destinato ad utenti autorizzati dai governi nazionali.

L’offerta aumenterà grazie all’Open Service Navigation Message Authentication (Osnma), un meccanismo di autenticazione del segnale di navigazione satellitare e all’High Accuracy Service (Has), che permette di ottenere un posizionamento estremamente preciso. Ma nel futuro di Galileo c’è molto di più.

Has, Osnma e Prs: i servizi della costellazione Galileo

I tre servizi consentono di ottenere un maggiore sicurezza e affidabilità del segnale proveniente dai satelliti della costellazione 18 | SPAZIO 2050

Galileo, che al momento comprende una costellazione di 24 satelliti, offre con il suo Open Service una precisione a livello di metro. Il suo punto di forza risiede nel fatto che nasce per soddisfare una serie di esigenze attraverso la fornitura di servizi, pensati per diversi tipi di utenze. Il suo impiego infatti è versatile e copre una vasta gamma di aree che spaziano dalle telecomunicazioni, ai trasporti, all’ambiente, alla sorveglianza marittima fino alla sicurezza dei cittadini e delle infrastrutture.

Il più longevo tra i servizi offerti è il Public Regulated Service (Prs), con una sperimentazione iniziata già nel 2013. Prs è un servizio di alta precisione pensato per fornire dati di posizionamento per lo sviluppo di applicazioni sensibili, destinato ad utenti specifici, come le forze dell’ordine, autorizzati dai governi nazionali. Il servizio Prs è stato progettato per essere compatibile con i servizi Gps militari e permette l’impiego di rice-

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vitori che sfruttano diversi segnali sicuri in contemporanea. Questa caratteristica consente un miglioramento delle prestazioni in caso di visibilità del cielo limitata o in presenza di disturbi direzionali presenti in ambito militare o civile.

Nel 2020 è partita la sperimentazione dell’Open Service Navigation Message Authentication (Osnma). Questo servizio è un meccanismo di autenticazione del segnale di navigazione satellitare che consente agli utenti Open Service di verificare l’autenticità delle informazioni. Grazie a Osnma l’utilizzatore può avere la certezza che i dati ricevuti provengono da Galileo e non sono stati modificati nel trasferimento. Questo

Rappresentazione artistica di un satellite della costellazione Galileo.

Crediti: Esa-P. Carril

tipo di autenticazione è utile per settori come l’aviazione o la navigazione marittima che, in caso di falsificazione del segnale, potrebbero non essere in grado di funzionare in modo nominale.

L’ultima novità nel campo dei servizi offerti dalla costellazione è l’High Accuracy Service (Has), che permette di ottenere un posizionamento estremamente preciso (orizzontale fino a 20 centimetri e verticale fino a 40 centimetri). Presentato nel corso della European Space Conference lo scorso gennaio, Has è dotato di un ulteriore livello di correzioni di posizionamento in tempo reale, fornite attraverso un nuovo flusso di dati integrato nel segnale Galileo esistente.

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La costellazione Galileo in orbita.

Crediti: Esa - P. Carril

L’Esa e L’Unione Europea hanno dichiarato che il servizio verrà ulteriormente migliorato con il lancio degli ultimi satelliti, a cui faranno seguito quelli della seconda generazione.

In aggiunta L’Agenzia Spaziale Europea e l’Euspa - l’agenzia europea per lo spazio fornitore dei servizi per Galileo - supervisioneranno gli aggiornamenti fondamentali del sistema. L’Euspa ha intenzione di utilizzare Has in settori di importanza strategica come l’agricoltura ad alta precisione, la robotica, la guida autonoma e il volo dei satelliti in formazione.

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Un satellite del ‘Batch 3’ presso il centro Estec dell’Esa. Crediti: Esa-P, Muller

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GalIleO SecOnda GenerazIOne TuTTe le nOvITà della cOSTellazIOne di Fulvia Croci La costellazione europea per la navigazione satellitare Galileo diventa sempre più precisa, con l’arrivo della seconda generazione (G2G). A luglio scorso l’Esa ha pubblicato 11 bandi per un totale di 950 milioni di euro, non ancora formalmente assegnati, con l’obiettivo di dotare i satelliti di nuove funzionalità nel corso di questo decennio.

I satelliti G2G vantano numerosi aggiornamenti tecnologici, sviluppati attraverso i programmi di ricerca e sviluppo dell'Ue e dell’Esa. Galileo è la costellazione di navigazione satellitare globale civile europea che offre una precisione su scala metrica a oltre 2 miliardi di utenti in tutto il mondo. Ora, grazie ai continui miglioramenti, la nuova generazione dovrebbe essere in grado di offrire un servizio di posizionamento su scala decimale.

G2G rivoluzionerà la flotta Galileo, unendosi ai 24 satelliti Full Operational Capability (Foc) già in orbita a cui andranno ad aggiungersi quelli del gruppo Batch 3, attualmente in fase di test.

Gli 11 appalti riguardano aree chiave del segmento di terra G2G, compreso quello di controllo a terra, ovvero l’infrastruttura chiave per il funzionamento del sistema che verrà utilizzata per monitorare e integrare i servizi di tutti i satelliti.

l’esa ha finanziato 11 nuovi bandi con l’obiettivo di dotare i satelliti G2G di nuove funzioni per diverse utenze

Il centro Estec dell’Esa a Noordwijk, in Olanda, test centre della costellazione Galileo. Crediti: Sjm Photography

Ecco le aree di interesse nel dettaglio: • G2G Ground Control Segment verrà utilizzato per garantire il pieno controllo dei satelliti G2 • G2G In Orbit Validation Ground Mission Segment and Secured Facility garantirà la fornitura di nuove funzioni agli utenti • G2G In Orbit Validation Security Monitoring (G2 Sec Mon) per monitorare la sicurezza di tutti gli elementi del sistema Galileo • G2G System Test Bed (G2Stb) per il monitoraggio della costellazione, lo sviluppo e la convalida di tutte le nuove funzionalità, ad esclusione del servizio Prs ( Public Ragulated Service) • G2G Public Regulated Test Bed per il monitoraggio del Prs, sviluppo e convalida delle nuove funzioni • G2G Security Chain Test Bed per garantire la piena compatibilità tra gli elementi di sicurezza del sistema G2: spazio, terra, ricevitori • G2G Filling Device è un elemento crittografico per abilitare la comunicazione sicura e l'inizializzazione tra i diversi titoli ed elementi del sistema G2

Gli appalti inoltre includono anche i contratti ‘System Engineering and Technical Assistance Phase Cde’, che prevedono il reclutamento di esperti europei per fornire assistenza all’Esa. I tempi per la messa in opera della costellazione sono brevi, con il lancio previsto per la metà di questo decennio: questo dettaglio permetterà di rendere il sistema operativo il prima possibile. Tra le novità tecnologiche della costellazione la propulsione elettrica e un’antenna di navigazione potenziata; i payload saranno completamente digitali e progettati per poter essere facilmente riconfigurati in orbita, consentendo loro di rispondere alle esigenze in evoluzione degli utenti, con nuovi segnali e servizi. Inoltre i satelliti saranno dotati di meccanismi avanzati di protezione da jamming e spoofing, per salvaguardare i segnali Galileo. Grazie a G2G sarà possibile acquisire il segnale più velocemente su smartphone e accedere ai servizi all'accensione dei propri dispositivi, con un minor consumo energetico.

La costellazione fornirà anche servizi avanzati per la ricerca e il soccorso. Grazie ai nuovi sistemi sarà possibile gestire in modo più efficace la comunicazione con le popolazioni colpite da calamità naturali. Questi avvisi potranno essere inviati ovunque, indipendentemente dai fornitori dei servizi di telecomunicazioni, utilizzando i segnali di navigazione Galileo come servizio di messaggistica unidirezionale.

«Questi appalti - ha dichiarato Javier Benedicto, direttore della navigazione dell’Esa - rappresentano un importante passo avanti per l'Europa, attraverso l'implementazione di tecnologie innovative che garantiranno un servizio di posizionamento ottimale. G2G è un programma unico per l'Europa, un'evoluzione ambiziosa del sistema Galileo, che racchiude molteplici servizi per altrettante utenze».

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Esa vuolE dallo spazio robustEzza E prEcisionE di Giuseppe Nucera

Questi sono gli obiettivi del sistema dimostrativo di navigazione satellitare leo-pnt e del nuovo satellite di mappatura terrestre Genesis Il navigatore vi si blocca in galleria, in città o sotto una montagna? Un sistema di navigazione satellitare più robusto per superare tali ostacoli è lo scopo della futura costellazione Leo-Pnt di Esa. Lo spazio fornisce i dati di posizione geospaziale e temporali per sapere come raggiungere una meta e in quanto tempo grazie al segnale Gnss (Global Navigation Satellite System). Il servizio Gnss si basa sul sistema di navigazione americano Gps e quello europeo Galileo, fornendo il segnale a circa 6,5 miliardi di ricevitori nel mondo; il servizio è ormai essenziale con richieste sempre più specifiche: dalla mobilità sostenibile alle smart cities, dall’Internet of Things al posizionamento indoor.

La missione dimostrativa Leo-Pnt di Esa punta a soddisfare proprio queste nuove esigenze. L’acronimo Pnt indica i servizi di posizionamento, navigazione e sincronizzazione (timing) forniti agli utenti; Leo, invece, rivela l’orbita dei satelliti che forniranno questi dati.

A differenza dei sistemi tradizionali solo con satelliti Meo, oltre i 20mila km di quota, Leo-Pnt prevede l’integrazione di satelliti in orbita bassa, ossia sotto i 2000 km. La combinazione Leo-Meo sarà la chiave di una maggiore robustezza ed efficienza del servizio Pnt, con molti più satelliti in vista anche dove oggi non vi è ricezione.

«I satelliti in orbita bassa si muovono più rapidamente garantendo un funzionamento migliore degli algoritmi di posizionamento preciso – afferma Mauro Cardone, Responsabile dell’ufficio Programmi di Navigazione di Asi – ed essendo più vicini alla Terra, a 22 | SPAZIO 2050

Illistrazione della costellazione Leo-Pnt di Esa. Crediti: Esa

parità di potenza assicurano un migliore segnale ricevuto, anche in presenza di disturbi». Inoltre, non necessitano di un orologio atomico a bordo, potendosi agganciare a quello dei satelliti Meo implementando, così, un’architettura multi-livello. A differenza dei Meo, i satelliti Leo saranno molto più piccoli permettendo un’economia di scala con lanci multipli. Tutto ciò consentirà minori costi di sviluppo per le aziende europee.

Il sistema Gnss è un potente strumento per applicazioni scientifiche se fornisce dati di posizionamento con errori che non superano il sub-centimetro.

Il programma Ggos (Global Geodetic Observing System) mira a determinare la posizione con una accuratezza assoluta di 1 mm e una stabilità di 0.1 mm/ yr con il concorso delle quattro tecniche geodetiche spaziali (Gnss, Doris, Slr-Llr, Vlbi). Per la prima volta in assoluto queste saranno co-locate su un’unica piattaforma spaziale con Genesis, missione approvata da Esa con la ministeriale di novembre 2022.

Con un lancio previsto nel 2026 e una quota di 6000 km, Genesis punta a conseguire l’obiettivo fissato da Ggos. «Mettendo insieme le quattro tecniche geodetiche su di un’unica piattaforma spaziale, con la sua orbita ben stimata, riesco a ridurre al livello desiderato i loro errori sistematici», afferma Francesco Vespe RP della Gestione Operativa dell’Asi/Cgs di Matera.

Una sfida con Asi in prima linea: il Centro Spaziale di Matera è, infatti, una delle poche stazioni terrestri dove le 4 tecniche sono co-locate insieme.

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Una vetrina per le piccole e medie imprese e start-up nazionali con l’obiettivo di evidenziare percorsi unici di crescita, modelli di business in evoluzione e strategie di adattamento e anticipazione dei più avanzati trend del New Space, affinché siano di ispirazione per tutto il comparto.

ZOOM SULLE PMI

spacEEXE, connEssionE tra capacità di EsEcuzionE E affidabilità di Silvia Ciccarelli

Spaceexe prende ispirazione dall’estensione dei file con codice eseguibile, con l’ambizione di rappresentare l’eseguibile dello Spazio. Trasferire quindi in diversi campi dell’economia tecnologie di origine spaziale e nella fattispecie la navigazione satellitare.

L’inizio è segnato dal processo di incubazione con il progetto MESSI, che integra nei parastinchi dei calciatori un ricevitore GNSS per il monitoraggio in tempo reale delle prestazioni fisiche e tattiche delle squadre di calcio.

L’elemento chiave per la competitività di Spaceexe è l’alta precisione nel posizionamento, in linea con lo slogan di EUSPA per Galileo “Accuracy Matter”.

Il progetto in ambito calcistico ha tardato a dare i suoi frutti a causa dell’inesperienza e la scarsa conoscenza delle dinamiche del calcio, ma le tecnologie sviluppate sono servite ad aprire altri percorsi. Con il progetto ESA DEDALOS per il monitoraggio di deformazioni superficiali determinate da fenomeni geologici è stato possibile sviluppare una soluzione che oggi viene utilizzata in circa 150 punti di monitoraggio in Italia ed avviare una collaborazione con la start-up Yetitmo-

ves per ulteriori soluzioni all’estero (Islanda, Grecia, Romania). Il prodotto è in continua evoluzione grazie anche al supporto di EUSPA con GREAT, che consentirà a Spaceexe di essere la prima azienda italiana a posizionarsi nel mercato delle Stazioni di Riferimento GNSS accanto a giganti internazionali.

La value proposition di Spaceexe è nella progettazione di dispositivi GNSS altamente competitivi in termini di prestazione e prezzo e utilizzabili all’interno di soluzioni personalizzate, verticali e rispondenti a specifici requisiti: elevata accuratezza del posizionamento, risparmio dei consumi, ottimizzazione delle telecomunicazioni, miniaturizzazione. La conoscenza e l’integrazione del GNSS con le soluzioni power e con l’elettronica rappresenta un’eccellenza unica nel mercato italiano.

Incubata a Roma nel primo Esa BIC d’Europa, Spaceexe trova stimoli e sodalizi con la filiera nazionale e in particolare con le start-up. Il GNSS per generare il “dove” ed il GIS per rappresentarlo ed abilitare le analisi spaziali, è questa la cornice per un altro felice connubio con la startup GISKY. Dopo aver sviluppato AudioBike per il mercato dei beni culturali, con un nuovo processo di spin out è stata sviluppata una soluzione per scopi di sicurezza in circuiti stradali insieme al partner Youco.

Nel 2017 è stata tra le aziende fondatrici della Task Force di EUSPA per raw data measurement dove esperti, scienziati e imprenditori europei collaborano per favorire lo sviluppo di applicazioni sempre più avanzate per i dispositivi di uso comune. L’azienda è proiettata nell’immediato futuro sul tema della navigazione autonoma di precisione stavolta in ambiente marino (MASS): dopo l’esperienza di Asi-Porti è spacEEXE arrivato l’ok di Esa per I-MASTER in collaboRoma razione con CNR-INM per la realizzazione di un Test Range per la certificazione di dispositivi abilitanti il MASS.

Segui la pagina di spaceexe nell’Italian Space Industry online Catalogue, con contenuti aggiornati e link ai canali ufficiali dell’azienda: https://italianspaceindustry.it/listing/spaceexe-s-r-l/

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Da GuGlielmo marconi all’IntellIgenza artIfIcIale di Mario Musmeci

Una sonda spaziale chiamata Voyager 1, lanciata 45 anni fa, si trova ora a 18 miliardi di chilometri dalla Terra, viaggia a 61.000 Km/h, si trova nello spazio interstellare e ancora invia segnali radio alla terra che, dopo un percorse di “sole” 18 ore e mezzo, arrivano a terra per darci altri dati e misure di enorme importanza.

In un certo senso, Voyager ringrazia Guglielmo Marconi per riuscire a comunicare senza portarsi dietro 18 miliardi di chilometri di filo telefonico! Come sappiamo, dobbiamo a lui lo sviluppo del primo, efficace sistema di trasmissioni la cui evoluzione portò allo sviluppo della radio e della televisione e in generale di tutti i moderni sistemi e metodi che utilizzano le comunicazioni.

Ma cosa c’è di così magico nei segnali radio utilizzati per comunicare? Perché a distanza di oltre 100 anni dal telegrafo di Marconi non possiamo ancora fare a meno delle comunicazioni senza filo e stiamo impegnandoci per perfezionarle e renderle disponibili ovunque sulla terra e persino sulla Luna e Marte?

Voyager ringrazia Guglielmo Marconi per riuscire a comunicare senza portarsi dietro 18 miliardi di chilometri di filo telefonico!

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Lo spettro di radio frequenze oggi è una delle risorse più importanti, preziose e contese per diversi aspetti: tecnologico, economico, politico e regolamentativo.

L’organismo delle Nazioni Unite, l’International Telecommunication Union (ITU), si riunisce periodicamente e regola la convivenza delle diverse necessità e richieste di licenze per le frequenze dello spettro elettromagnetico, raggruppando scienziati, industrie, stati e comunità spaziali, aeronautiche e radioamatori, per rendere i diversi servizi compatibili e possibilmente coesistenti e interoperabili. Lo spettro disponibile per le comunicazioni radio è infatti affollato come i posti a sedere di un teatro alla prima della Scala di Milano: appena una poltrona si libera, ci sono tanti che la vogliono, si cerca anche di aggiungere altre poltrone estendendo le bande di comunicazione su nuovi settori. Un esempio sono le telecomunicazioni

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te dati di base e usare il canale di comunicazione solo per i risultati di analisi e a fronte di eventi predefiniti come allarmi o altro.

ottiche e quelle quantistiche (vedi l’articolo in questo numero). Purtroppo, lo spettro elettromagnetico oltre ad essere conteso è particolarmente vulnerabile a fenomeni naturali (sole, ionosfera) e ad interferenze e accecamenti volontari o involontari. Mentre possiamo accettare che il segnale si degradi durante una trasmissione televisiva di una partita di pallone, sicuramente dobbiamo garantire la continuità e l’integrità dei canali di comunicazione durante attività critiche come l’atterraggio di un aereo, la mobilità di un’auto a guida autonoma o di un astronauta in attività extraveicolari in orbita o sulla Luna o Marte!

La “fame” di connettività vede combinarsi due rivoluzioni in corso, quella dell’Intelligenza Artificiale (IA) e quella dell’Internet of Things (IoT) che fa esplodere in modo esponenziale il numero di dispositivi che richiedono canali di comunicazione radio. Sempre di più le capacità di analisi, processing ed elaborazione vengono spostate sulla “nuvola” che richiede però una connettività performante e continua. Gli algoritmi di IA permettono di raccogliere localmen-

La comunicazione radio quindi si avvale sempre di più di intelligenze locali e del cloud per ottimizzare e rendere sicure le diverse applicazioni e limitare le comunicazioni “costose”, “trafficate” e spesso non sempre disponibili o con grandi ritardi nella ricezione (vedi missioni lunari o marziane).

Il Detector Marconi utilizzato nella campagna sperimentale a bordo della Carlo Alberto nell'estate del 1902. Esposto al Museo nazionale della scienza e della tecnologia Leonardo da Vinci di Milano.

I futuri scenari di IA diffusa vedranno comunicare i sistemi/dispositivi con utenti umani in modo sempre più naturale in modo di facilitare l’accesso a dati e servizi rendendo la conoscenza fruibile a distanza e per tutti. Questi scenari hanno inoltre la capacità evolutiva grazie agli algoritmi di deep learning che migliorano i servizi di comunicazione mano a mano che vengono utilizzati e si adattano alle risorse disponibili di volta in volta.

La tendenza è quella di uno scenario eterogeneo che vede l’uso combinato di servizi terrestri, spaziali e di diverse tecnologie in modo totalmente trasparente per l’utente finale che usufruisce di un servizio di comunicazione, e/o di navigazione, senza sapere quali infrastrutture e frequenze stia utilizzando istante per istante.

Un contesto in cui, lato user, ciò che conta sono gli standard di sicurezza, privacy, connettività e prestazioni.

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Orientarsi nel mOnDO: in viaggio con i sistemi di navigazione extraeuropei di Valeria Guarnieri

Breve guida ai principali programmi: Gps, Glonass e BeiDou

Perdersi in una zona sconosciuta o fermarsi per consultare lo stradario sono due scenari che appartengono pressoché al passato: la diffusione dei navigatori satellitari e delle applicazioni di geolocalizzazione, infatti, ha reso viaggi, escursioni e attività sportive all’aperto più agevoli e sicuri.

Oggi i dispositivi per potersi muovere serenamente sono alla portata di tutti, grazie anche alle versioni per gli smartphone, ma un tempo non era così: la navigazione satellitare, infatti, era limitata all’ambito militare. Questo tipo di utilizzo è stato alla base dello sviluppo dei primi sistemi di navigazione tra cui il celebre Gps (Global Positioning System), i cui esordi risalgono a quasi 50 anni fa.

Il progetto della costellazione statunitense fu avviato nel dicembre 1973 dal Dipartimento della Difesa Usa ed era stato ideato per superare i limiti di apparati precedenti, come il Transit utilizzato dalla Marina Militare. Il Gps è stato concepito per funzionare senza interruzioni, a livello praticamente globale e con una precisione molto più elevata rispetto ai suoi predecessori.

Dopo il lancio di un satellite sperimentale nel giugno 1977, il primo satellite della costellazione Gps - chiamato Navstar 1 - iniziò il suo viaggio nello spazio il 22 febbraio 1978. La costellazione originaria annoverava 24 satelliti, mentre ora il numero delle unità - che sono collocate nell’orbita terrestre media (Meo) a un’altezza di circa 20mila chilometri - è salito a 32. L’impiego del Gps per scopi civili ha preso il via nel 1991, anche se con una precisione inferiore rispetto all’uso militare; questo vincolo è stato superato nel 2000, mantenendo alcuni limiti che però non riguardano le nazioni alleate degli Stati Uniti.

Evoluzione dei satelliti Glonass.

Crediti: Glonass-Iac 26 | SPAZIO 2050

Il Gps è nato in piena Guerra Fredda e quindi non poteva mancare un suo contraltare da parte dell’entità politica che all’epoca era l’Unione Sovietica: il Glonass

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(GLObal NAvigation Satellite System). Lo sviluppo di questo sistema è iniziato nel 1976 e il lancio del primo satellite, chiamato semplicemente con il nome del programma, è avvenuto il 12 ottobre 1982. La costellazione è stata completata nel 1995, ma ha conosciuto successivamente un periodo di declino dovuto alla crisi dell’Unione Sovietica. Questa fase è stata superata solo all’inizio del XXI secolo e la funzionalità del sistema è stata recuperata completamente a dicembre 2011. Allo stato attuale, i satelliti in orbita - anch’essi posti nell’orbita terrestre media, a una quota di poco più di 19mila chilometri - sono 26, di cui 23 operativi.

In ambito navigazione si stanno affacciando nuove realtà: superata l’epoca della ‘corsa allo spazio’ tra Stati Uniti e Unione Sovietica, ora hanno fatto il loro debutto anche altri soggetti, come la Cina, che stanno colmando rapidamente il gap con le potenze spaziali storiche.

Un satellite della costellazione Gps. Crediti: Nasa

La costellazione Gps intorno alla Terra. Crediti: Noaa

La Cina si è inserita in questo settore con BeiDou (nome cinese del Gran Carro), sistema il cui progetto è iniziato nel 1994 e che ha preso il via effettivamente il 31 ottobre 2000 con il lancio del primo satellite.

Il programma ha conosciuto diverse fasi, migliorando di volta in volta le sue prestazioni: BeiDou-1, ovvero tre satelliti in orbita geostazionaria la cui copertura era limitata alla Cina e alle nazioni limitrofe ed è stato dismesso alla fine del 2012; BeiDou-2, attivo dal 2011 per le aree dell’Asia Pacifica e costituito da 35 satelliti (di cui 27 in orbita terrestre media); BeiDou-3, costellazione completata nel giugno 2020 e composta da 30 satelliti (di cui 24 dislocati in orbita terrestre media) in grado di offrire una copertura globale.

A questo punto, basta solo scegliere una meta e mettersi in viaggio in tutta tranquillità… al resto pensano Gps, Glonass, BeiDou e naturalmente l’europeo Galileo.

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In SArDegnA LA Super AntennA per lo spazio profondo di Giuseppe Nucera

Il Sardinia Deep Space Antenna di Asi evolve per supportare l’uomo nelle future missioni interplanetarie verso Luna e Marte

Permettere ad astronauti in missioni interplanetarie di comunicare con i propri cari sulla Terra assicurando la privacy; oppure, acquisire direttamente i dati da tecnologie isolate dalle basi lunari.

Sono alcuni dei nuovi compiti che svolgerà in futuro il Sardinia Deep Space Antenna (Sdsa) di Asi, funzionalità garantite dal suo potenziamento in corso.

L’antenna Sdsa è la configurazione deep space del Sardinia Radio Telescope (Srt) che, con un diametro di 64 m, è uno dei radiotelescopi più grandi d’Europa.

Situato a San Basilio a 30 km da Cagliari, Srt è stato realizzato nel 2012 da Inaf (Istituto Nazionale di Astrofisica) in collaborazione con Asi, Regione Sardegna e Miur; Sdsa condivide con Srt una parte delle infrastrutture, pur avendo un proprio centro di controllo specifico per comunicare con i veicoli spaziali e fornire servizi di navigazione. Oltre alla ricerca radioastronomica, ossia catturare segnali radio emessi da sorgenti naturali, una parte del tempo osservativo del centro è così dedicato alle attività spaziali e alla radioscienza.

Sdsa debutta nel 2017 tracciando la sonda Cassini, missione Nasa-Esa-Asi, durante il suo tuffo nell’atmosfera di Saturno. La capacità di captare i debolissimi segnali dalle navicelle interplanetarie è il biglietto da visita di Sdsa; grazie a ciò, la super antenna italia28 | SPAZIO 2050

Il Sardinia Deep Space Antenna (Sdsa) di Asi.

na entra a far parte nel 2018 del Deep Space Network (Dsn) di Nasa, il sistema di antenne dislocate nel mondo che monitora tutte le missioni spaziali. Riconosciuta internazionalmente con il nome Dsn69, a fine 2018 l’antenna italiana viene impiegata, sotto il controllo di Asi ma in collaborazione con il Jet Propulsion Laboratory di Nasa, per seguire l’atterraggio su Marte del lander InSight.

«La dimensione di Sdsa permette prestazioni incredibili, preziose per le operazioni speciali di una missione, in condizioni di emergenza e quando è necessario ridondare le capacità delle singole antenne», afferma Viviano Salvatore, Capo Sito Sardegna di Asi. Sdsa può quindi supportare il Dsn in momenti topici, mentre le altre antenne coprono le missioni operative con il monitoraggio di routine.

Utilizzata anche per missioni nazionali ed Esa, Sdsa è ora interessata da una fase di potenziamento che garantirà all’Italia una maggiore Deep Space Ground Capability, ossia la capacità di controllare da Terra le future missioni destinate a mondi lontani.

Questa evoluzione si basa principalmente sull’allargamento ad altre bande di frequenza: all’attuale capacità di ricezione in banda X si affiancherà anche quella in banda K nel contesto Near Earth, ossia entro i 2 milioni di km dalla Terra includendo così anche la Luna. Oltre tale distanza, in un contesto Deep Space, si aggiungerà la nuova capacità di ricezione in banda Ka e quindi per Near e Deep Space la capacità di trasmissione.

L’utilizzo di nuove bande garantirà una maggiore capacità di acquisire dati, con un throughput che passa da una decina a 150/500 megabit al secondo.

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Deep Space Network, il re della ‘sorveglianza interplanetaria’

«Questa nuova performance tiene conto dell’evoluzione delle missioni spaziali: in futuro un astronauta in viaggio verso Marte dovrà contattare il centro di controllo ma anche la propria famiglia, il proprio dottore e condividere informazioni sensibili in modo sicuro».

Il potenziamento permetterà di ottenere più dati e di convogliare l’informazione contenuta sempre più in sicurezza. Tuttavia le nuove frontiere dello spazio profondo vanno incontro a un problema: più lontano ci si spinge, più debole diventa il segnale. Ecco che subentra Sdsa in grado di tracciare un veicolo pur con bassissima potenza di comunicazione di bordo.

Questo grazie anche al nuovo puntamento che passa da un sistema aperto a un sistema a controreazione.

«Una volta acquisito il segnale di una sonda, Sdsa aggiusta il puntamento in controreazione a esso, ovvero si aggancia al segnale per migliorarne la ricezione.

Una capacità fondamentale in caso di bassissima potenza ricevuta», conclude Viviano.

Sdsa sarà così indispensabile per acquisire grandi quantità di dati da future basi e siti lunari, i segnali dei piccoli satelliti CubeSat e di equipaggiamenti di bassissima potenza deposti sulla superficie, soprattutto in assenza di network comunicativi stabili.

Per sostenere lo sviluppo di Sdsa, Asi si sta dotando di una nuova sede presso Selargius, il Sdsa Research Center: supporterà le attività operative di stazione e la ricerca connessa con le telecomunicazioni spaziali e i contenuti scientifici delle missioni, offrendo un idoneo supporto scientifico e logistico ai ricercatori universitari coinvolti in Sdsa.

Il radiotelescopio di Madrid, una delle tre antenne giganti che compongono il Dsn Crediti: Nasa/JplCaltech

Ricordate l’impatto della sonda Dart della Nasa contro l’asteroide?

Le immagini scattate da vicino dal nanosatellite LiciaCube dell’Asi sono giunte sulla Terra, dopo un viaggio di 12 milioni di km, grazie a una speciale rete concepita dall’agenzia statunitense per captare segnali nello spazio profondo: il Deep Space Network (Dsn).

Questo sistema di telecomunicazioni scientifiche, il più grande e più sensibile al mondo, è composto da 3 antenne giganti situate in California, Spagna e Australia.

Essendo equidistanti l'una dall'altra, a circa 120 gradi di longitudine, nonostante la rotazione del nostro pianeta, nessuna sonda nello spazio sfugge allo sguardo di almeno una di esse.

Gli obiettivi della costante ‘sorveglianza interplanetaria’ sono molteplici: monitorare la salute e le attività di un veicolo; determinarne posizione e velocità con precisione; eseguire indagini scientifiche.

Servendosi del Dsn, gli esploratori robotici che si avventurano oltre la Terra non hanno, così, la necessità di una propria rete di comunicazione spaziale specializzata.

Grazie a una tecnologia altamente sofisticata, il Dsn amplifica e decodifica i debolissimi segnali captati dai veicoli interplanetari, degradati dal rumore radio di fondo emesso dagli oggetti dell’Universo. I dati vengono quindi elaborati dal Jet Propulsion Laboratory di Nasa per poi fornirli ai team scientifici delle missioni.

Il precursore del Dsn nacque nel 1958 con la distribuzione di tre stazioni radio portatili in Nigeria, Singapore e California per seguire il lancio di Explorer 1, il primo satellite statunitense.

Il radiotelescopio di Goldstone, una delle tre antenne giganti che compongono il Dsn Crediti: Nasa/JplCaltech

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Il ricevitore italiano andrà sul nostro satellite per mettere alla prova le comunicazioni lunari del futuro

costantemente tra di loro e con la Terra e facendosi aiutare dai diversi sistemi robotici e automatici.

LuGRE, prove tecniche di connessione lunare

A tal proposito, da anni l’Agenzia Spaziale Europea sta puntando sul cosiddetto progetto Moonlight, che prevede una rete di satelliti in grado di fornire dati di navigazione sul nostro satellite - una sorta di Gps lunare. Il satellite Lunar Pathfinder, il cui lancio è previsto alla fine del 2024, sarà il primo passo in questa direzione.

di Giulia Bonelli

Con il successo della missione Artemis 1, il ritorno dell’essere umano sulla Luna si fa sempre più vicino. Stavolta, con l’obiettivo di stabilire una presenza a lungo termine sul nostro satellite. Oltre alle sfide scientifiche e tecnologiche legate alla sicurezza dei futuri equipaggi, questo piano implica la necessità di sviluppare una solida rete di comunicazione lunare, per permettere agli astronauti di vivere, muoversi e lavorare sul nostro satellite comunicando 30 | SPAZIO 2050

Nel frattempo, si lavora alle prove generali per la futura connessione lunare. L’Italia partecipa in prima linea con LuGRE, progetto di ricerca e sviluppo tecnologico in collaborazione tra Asi e Nasa che punta a utilizzare sulla Luna i segnali delle costellazioni Gps e Galileo inserito nell’ambito delle iniziative del programma Artemis e relativi accordi Italia-Usa. Il lander lunare sviluppato da Firefly Blue Ghost 19D, che arriverà sulla superficie della Luna nel 2024. Crediti: Firefly

Acronimo di Lunar Gnss Receiver Experiment, LuGRE è un ricevitore con tecnologia software-defined radio a doppia frequenza e doppia costellazione.

Viaggerà verso la Luna a bordo del lander Blue Ghost 19D, sviluppato dalla società statunitense Firefly

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Luna. Quindi captare il segnale sulla Luna o addirittura riuscire a fare un posizionamento, come facciamo noi con il nostro smartphone, è una grande sfida, perché si tratta di un esperimento mai fatto prima».

Sviluppato per l’Asi dall’azienda veneta Qascom, LuGRE è un dispositivo non più grande di 25 centimetri e dal peso di un chilo e mezzo. Ma contiene una tecnologia miniaturizzata altamente sofisticata, con algoritmi software di processamento veramente innovativi, progettata per captare, seguire e processare i segnali Gps e Galileo durante il viaggio per la luna, in ambiente cislunare e sulla superficie lunare.

«Una volta che il lander sarà sulla superficie lunare, attenderemo il via libera dalla Nasa per accendere di nuovo il nostro ricevitore anche sulla Luna - racconta Musmeci. - Avremo 14 giorni di tempo, corrispondente al giorno lunare, per provare a captare e analizzare i segnali Gps e Galileo. Consideriamo che già sulla superficie terrestre questi segnali ci arrivano a circa un milionesimo della potenza dei segnali della telefonia mobile. Sulla superficie lunare il segnale sarà veramente debole, confondibile con il rumore di fondo. È un po’ come cercare di sentire la musica di un’intera orchestra stando per strada, al di fuori dell’auditorium, attraverso una minuscola feritoia e con tutto il rumore di fondo della città. Ecco, questo è lo spirito con cui andremo sul tragitto Terra - Luna e cercheremo di intercettare i segnali Gps e Galileo».

Si tratta dunque di una sfida tecnologica molto complessa, che però ha anche l’ambizione di mettere un tassello fondamentale per la costruzione del futuro sistema di connessione della Luna. LuGRE permetterà infatti di capire come i sistemi Gps e Galileo potranno essere utilizzati anche per missioni lunari con equipaggio, per le costellazioni di satelliti lunari, e in generale per l’intera architettura in corso di sviluppo nel programma Artemis.

nell’ambito del Commercial Lunar Payload Services della Nasa. Proprio in queste settimana l’Asi e la Nasa hanno formalmente consegnato a Firefly il Flight Model del payload LuGRE completo (ricevitore e antenna), in modo da iniziare la fase di integrazione.

Insieme a LuGRE voleranno altri 9 esperimenti scientifici e tecnologici, che alluneranno nel giugno 2024 nel Mare Crisium, situato all’interno dell’omonimo bacino lunare.

«L’obiettivo di LuGRE è andare il più lontano possibile dalla Terra e fino alla superficie lunare per misurare i segnali Gps e Galileo, progettati per essere ricevibili sulla superficie del nostro pianeta ma non al di fuori dell’orbita terrestre», spiega Mario Musmeci dell’Unità Ingegneria dell’Agenzia Spaziale Italiana e coordinatore delle attività ingegneristiche nell’ambito della cooperazione Asi - Nasa per Artemis.

«Ad oggi - continua Musmeci - la Nasa è riuscita a sperimentare la ricezione del segnale fino a 30 raggi terrestri, più o meno metà strada tra la Terra e la

Rappresentazione artistica di una futura base lunare. Crediti: Esa - P. Carril

«Tutto questo - conclude Musmeci - non è soltanto un esperimento tecnologico. Lo scopo è quello di caratterizzare i segnali che vengono usati oggi dalla navigazione satellitare per un futuro sistema in orbita intorno alla Luna. Nel programma Artemis è prevista una stazione spaziale lunare, il Lunar Gateway, che orbiterà intorno alla Luna. Ci sarà una base lunare polo sud della Luna. Una serie di lander faranno su e giù verso la superficie lunare. Tutte queste infrastrutture dovranno essere supportate da un complesso sistema di comunicazione, per ‘parlare’ tra loro e con il centro di controllo a Terra.

Ma soprattutto avranno bisogno di servizi di navigazione, di posizionamento e di timing per sincronizzare le diverse attività. Quindi la navigazione è un argomento fondamentale per la futura presenza permanente dell’uomo sulla Luna. Ed è per questo che noi con LuGRE inizieremo queste prove tecniche di connessione lunare».

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Lo Spazio Sempre più una priorità Strategica di Redazione Thales Alenia Space tra gli ottimi risultati del 2022 e i grandi appuntamenti del 2023 Il 2022 è stato un anno decisivo per il futuro dello Spazio, settore caratterizzato da una crescita notevole, non solo dal punto di vista del business commerciale, ma anche grazie allo slancio portato dai Governi e dalle grandi agenzie spaziali per rispondere alle grandi sfide della sovranità, sicurezza, connettività e protezione dell’ambiente tanto che il Consiglio Ministeriale dell’Agenzia Spaziale Europea del 2022 si è concluso con l'assegnazione di un budget di 16,9 miliardi di euro, con un aumento del 17% rispetto alla Ministeriale del 2019. È in questo panorama che Thales Alenia Space si inserisce come protagonista di un anno ricco di successi con grandi appuntamenti nel 2023 in ogni dominio, dall’Osservazione alle Telecomunicazioni, dalla Navigazione alla Sostenibilità dello Spazio, dalla Scienza alle Infrastrutture. Senza dubbio un traguardo importante è stato raggiunto nel mercato dei satelliti di telecomunicazioni geostazionari: grazie ai contratti per la realizzazione di sei dei dieci satelliti assegnati a Thales Alenia Space sul mercato aperto a livello mondiale, l’azienda ha confermato anche nel 2022, quindi per due anni consecutivi, la sua leadership mondiale in questo settore. Tra i momenti più salienti dell'anno va considerato, inoltre, il successo del lancio della missione Artemis 1 della Nasa che cerca di stabilire una presenza umana sostenibi32 | SPAZIO 2050

Il Modulo di Servizio Europeo Esm 4 di Orion.

Crediti: Thales Alenia Space.

le sulla Luna. Thales Alenia Space ha contribuito alle tecnologie chiave del modulo di servizio europeo della capsula Orion, sviluppato sotto contratto dell'Agenzia Spaziale Europea (Esa) che sarà utilizzata per missioni spaziali con equipaggio per la Luna e lo spazio profondo. Non solo, Thales Alenia Space continua anche lo sviluppo dei moduli Halo, Esprit e I-Hab della stazione spaziale lunare. L'azienda ha, inoltre, firmato anche un contratto di studio con l'Esa per lo sviluppo di un carico utile per l'estrazione di ossigeno dalla roccia lunare. Su questa scia il 2023 si apre all’insegna della crescita e delle nuove “missioni”. Un’iniziativa importante è certamente quella dell’investimento su una nuova fabbrica spaziale di costellazioni che rafforza il ruolo della sede di Roma dove sono state integrate tutte le costellazioni di Telecomunicazioni e di Osservazione e dove si sta pianificando un nuovo centro di integrazione che farà leva sulle tecnologie digitali di ultima generazione per una manifattura spaziale adeguata alle capacità produttive e soprattutto all’evoluzione del modello di business tenendo conto della crescente integrazione fra tecnologie spaziali e digitali.

Il 2023 è segnato anche da un grande appuntamento con la Scienza. È infatti previsto il lancio di Euclid, la missione dell’Esa per l’astronomia e l’astrofisica con lo scopo di indagare la natura della materia oscura e dell’energia oscura che vede il grande contributo dell’Agenzia Spaziale Italiana (Asi) e di quella francese (Cnes). Thales Alenia Space è primo contraente per la realizzazione del satellite ed è a capo di un consorzio industriale costituito dalle maggiori aziende spaziali europee e si avvale dei contributi scientifici di Università e centri di ricerca specializzati. Negli ultimi due anni l’organico di Thales Alenia Space è cresciuto di circa 350 unità con un impatto sulla filiera delle PMI. Gli investimenti messi in campo dai Governi che si sono succeduti nel corso degli anni sono stati all’insegna della continuità e stanno generando importanti risultati: solo nell’ambito della ricerca la comunità dei ricercatori spaziali fino a due anni fa contava 6 mila addetti, ora sono oltre 7 mila.

SPACE FOR LIFE CREDIAMO NELLO SPAZIO COME NUOVO ORIZZONTE DELL’UMANITÀ PER COSTRUIRE UNA VITA SULLA TERRA MIGLIORE E SOSTENIBILE.

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«Internet ad alta velocità nelle regioni più rurali e isolate del mondo.

Eccellente per streaming 4K, videochiamate e giochi online». Così il 5 febbraio scorso, su Twitter, Elon Musk, cavalcando l’onda del guasto alle reti Tim rilanciava la sua offerta satellitare Starlink agli utenti italiani «5 differenti tipologie di piani tariffari: residenziale, business, camper, marittimo, aviazione».

Internet vIa satellIte Starlink e i nuovi competitor di Barbara Ranghelli

L’idea di un internet via satellite, il fondatore e direttore tecnico dell’azienda aerospaziale produttrice SpaceX, l’aveva presentata nel 2015 e nel 2019 sono iniziati i lanci dei satelliti in orbita bassa. In una prima fase, il traguardo è arrivare a 4408; la vicinanza alla Terra e la vastità della rete sono il motivo per cui Starlink promette la connessione in tutto il mondo entro la fine del 2023. In Italia la connettività è arrivata nel 2022.

La fibra ottica è la tecnologia con cui si può navigare più velocemente, ma ha un limite: per la sua natura fisica, non può essere portata in luoghi remoti e difficili da raggiungere. Ed ecco che qui può fare breccia l’offerta satellitare. L'obiettivo, come sottolineato da Musk, è quello di far arrivare internet a banda larga in ogni angolo del pianeta, sfruttando la connessione satellitare di almeno 12mila satelliti, per un servizio ad alta velocità che si distinguerebbe, per la ridotta latenza, dalle altre offerte di internet via satellite.

Starlink infatti non è l’unica costellazione a offrire il servizio.

Già nel 2019 OneWeb si era presentata per arrivare in ogni parte del globo con una rete di 648 satelliti a 1200 km di altitudine per la fine del 2023.

Tuttavia la Compagnia, costituita da un gruppo di 18 aziende con sede a Londra, ha incontrato non poche difficoltà. Nel 2020 ha rischiato la bancarotta da cui si è salvata grazie alla multinazionale indiana Barthi Global e al governo inglese. Nel 2022 la situazione geopolitica generata dalla guerra in Ucraina ha precluso l’utilizzo dei lanciatori russi Soyuz.

Il risultato è che al momento i satelliti OneWeb in orbita sono 502 grazie agli ultimi lanci eseguiti con i vettori indiani Lvm3, e addirittura con il Falcon 9 della concorrente SpaceX. La crescita di OneWeb prevede anche la fusione con il colosso europeo Eutelsat entro l’anno. Il rivale francese nel 2020 ha già stretto un accordo con Tim per ampliare la propria offerta e raggiungere le zone più isolate d’Italia.

Mentre al momento sono operativi Starlink e OneWeb, altre Compagnie lanciano la propria sfida per entrare a far parte dell’industria di internet via satellite.

Jeff Bezos, che già con Blue Origin compete con SpaceX per i voli spaziali, nel 2018 ha annunciato il progetto Kuiper. Il fondatore di Amazon ha ricevuto l'approvazione solo recentemente da parte della Commissione federale per le comunicazioni (FCC) dopo aver aggiornato un protocollo sulla gestione dei detriti orbitali. Anche nel progetto di Bezos c’è un ‘tentacolo’ di SpaceX: il presidente del Kuiper System, Rajeev Badyal, fino al 2018 era il vice della divisione satellitare Starlink. Il sistema di Amazon prevede il lancio di 3.236 satelliti su diversi piani orbitali, a una distanza dalla superficie terrestre compresa tra i 590 e i 630 chilometri. Il lancio dei primi KuiperSat è previsto per il 2023.

Lancio Starlink del 28 febbraio.

Crediti: SpaceX 34 | SPAZIO 2050

La Russia, dal canto suo, sta lavorando alla propria versione di Starlink per portare la connessione nelle regioni più remote del Paese, incluse quelle artiche; a novembre ha presentato la costellazione Skif: una rete di 640 satelliti pronti per la distribuzione internet a banda larga entro il 2025. Per le telecomunicazioni civili ora è operativo il sistema satellitare in orbita terrestre bassa Gonets. A ottobre scorso, insieme a tre nuovi satelliti Gonets è stato lanciato il primo prototipo in orbita terrestre media (MEO) ‘Skif–D’ che ha raggiunto un’altitudine di circa 8mila chilometri.

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Nel 2021 anche la Cina ha annunciato di voler sfidare Starlink con una megacostellazione di 12.992 satelliti. La rete dovrebbe chiamarsi Guowang (GW), non è ancora stata stabilita una data per il primo lancio, ma l’obiettivo è quello di superare il numero di satelliti di SpaceX entro il 2027.

Anche Boeing, la compagnia che costruisce da oltre un secolo velivoli civili e militari, ha annunciato di voler entrare nel mercato di internet a banda larga con una costellazione propria entro il 2030. Boeing ha già ricevuto la licenza per il lancio di satelliti in orbite non troppo affollate: a circa 1000, 27mila e 44mila chilometri di altitudine, per fornire una connessione ultrarapida sul territorio statunitense.

Al momento però, SpaceX mantiene la leadership del settore: con il lancio del 28 febbraio, l’azienda ha

I satelliti Starlink visibili nel cielo notturno. Crediti: Vito Technology

nel 2022 la situazione geopolitica generata dalla guerra in Ucraina ha precluso l’utilizzo dei lanciatori russi soyuz.

messo in orbita i primi satelliti di nuova generazione che portano la famiglia Starlink a un totale di 3704.

Intanto Musk, sempre un passo avanti, a dicembre ha annunciato che sta sviluppando una nuova flotta satellitare: Starshield. «Mentre Starlink è progettato per uso commerciale, Starshield è ideato per uso governativo con la capacità di supportare la sicurezza nazionale» si legge sul sito di SpaceX. Utilizzando satelliti Starlink di nuova generazione, lo ‘scudo stellare’ avrà «capacità crittografiche avanzate» per soddisfare gli alti standard di sicurezza governativi. Starshield si focalizzerà inizialmente su tre aree: osservazione della Terra dall’alto, comunicazioni criptate e trasporto nello spazio di attrezzature per terzi. La costellazione inoltre, tramite sistemi di trasmissione laser, potrà collegarsi a satelliti di compagnie diverse.

La rete Starshield sembra rispondere al nuovo programma di sicurezza, Space Bacn, sollecitato dalla Darpa (Defense Advanced Research Projects Agency).

L’agenzia governativa statunitense, che si occupa dello sviluppo di tecnologie militari, intende sfruttare le potenzialità del laser per la comunicazione tra satelliti, rendendo più difficili le intercettazioni e garantire una maggiore riservatezza. Lo Space-Based Adaptive Communication Node permetterà di dotare i satelliti di ricetrasmettitori laser capaci di comunicare tra loro fino a 5mila chilometri di distanza. Darpa selezionerà nei prossimi mesi le tecnologie migliori per un test in orbita bassa entro il 2025.

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Leonardo e TeLespazio premiano l’innovazione

di Ivana Giannone

La possibilità di costituire una start up e di iniziare in un percorso di accelerazione all’interno della Business Innovation Factory di Leonardo. È stata questa la novità che ha caratterizzato il premio per i vincitori dell’edizione 2022 del Telespazio Technology Contest (#T-TeC), il concorso di Open Innovation promosso da Leonardo e Telespazio aperto a studenti e ricercatori provenienti da università e dipartimenti di tutto il mondo.

Con l’obiettivo di promuovere l’innovazione tecnologica nel settore spaziale tra le giovani generazioni, valorizzarne idee e intuizioni e immaginare insieme le tecnologie che segneranno il futuro, il T-TeC ha chiuso la sua quarta edizione lo scorso 24 gennaio a Bruxelles nel corso della prima giornata dell’European Space Conference.

Una scelta tutt’altro che casuale, come ha sottolineato il Coordinatore delle Attività spaziali di Leonardo e Amministratore delegato di Telespazio, Luigi Pasquali, nel corso della cerimonia di premiazione.

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L’intenzione, infatti, è stata quella di portare i giovani partecipanti nel cuore della Space Economy, vicino ai suoi protagonisti.

A partire proprio dall’astronauta Samantha Cristoforetti, ospite d’eccezione dell’evento, che ha ricordato a ragazze e ragazzi quanto il loro contributo possa fare la differenza. Accolta con entusiasmo dai premiati, la Cristoforetti ha poi sottolineato l’importanza della presenza femminile in un settore in cui gli uomini sono ancora ampiamente in maggioranza.

I segni di un cambiamento però ci sono, come dimostra proprio il podio del T-TeC che, fra le 20 proposte in gara da tutto il mondo, vede al primo posto un team a guida femminile. Il primo premio, consistente nell’accesso alla Bif di Leonardo e in un asse-

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del progetto è Spaice e ha l’obiettivo di supportare l’In-Orbit Servicing offrendo una soluzione basata su tecniche di miglioramento del fotorealismo, ossia sulla trasformazione delle immagini sintetiche (realizzate al computer) di assetti spaziali in una versione dall'aspetto realistico. Grazie all’uso dell’intelligenza artificiale, Spaice fornisce immagini accurate, indispensabili nelle operazioni in orbita finalizzate all’avvicinamento e all’aggancio di un oggetto in movimento, come ad esempio il rifornimento o la riparazione di un satellite. Il progetto sarà avviato ad un percorso di pre-incubazione a cura della I3P del Politecnico di Torino, che permetterà al team di prepararsi al meglio per ambire a un posto nel percorso di incubazione dell’Agenzia Spaziale Europea presso il Business Incubator Centre di Torino (Esa BicTurin).

Il terzo premio, del valore di 4mila euro, è stato attribuito a un team del Politecnico di Milano, con il progetto SunCubes. La proposta si candida a fornire un’alternativa all’attuale sistema di alimentazione elettrica degli assetti orbitanti e consiste nel proporre una rete di satelliti allo scopo principale di produrre e accumulare energia, riducendo drasticamente i costi sostenuti dai produttori di satelliti per i sistemi di generazione e accumulazione di energia elettrica a bordo.

Un quarto team del Politecnico di Torino ha ricevuto il premio che rappresenta una delle novità di questa edizione, il Test-it Award. La giuria ha ritenuto infatti che il progetto Constellation architecture in lunar orbit for energy wireless transmission on the Moon, che si propone di realizzare un'infrastruttura in orbita lunare per la trasmissione di energia senza fili alla superficie della Luna attraverso una costellazione di satelliti, sia pronto per una proof of concept finanziata da Leonardo con la collaborazione tecnica di Telespazio. Questo fornirà al team strumenti e risorse per passare dall’idea alla sperimentazione e verifica del progetto in laboratorio.

gno da diecimila euro, è andato infatti al team della Delft University of Technology (Paesi Bassi) e dell’Observatoire de Paris (Francia), guidato da Benedetta Margrethe Cattani. È loro il progetto Safe – System to Avoid Fatal Events, un software innovativo che può essere facilmente integrato in qualsiasi stazione di terra in grado di valutare le probabilità di collisioni in orbita e suggerire le manovre ottimali per evitarle, riducendo al minimo il consumo di carburante e i tempi di inattività del servizio.

Il secondo premio, del valore di 6 mila euro, è stato assegnato a un team dell’Imperial College (Regno Unito), del Max Planck Institute (Germania), dell’Eth Zurich (Svizzera), della Stanford University (Usa) e della University of Oxford (Regno Unito). Nome

Luigi Pasquali, Ceo di Telespazio, Samantha Cristoforetti, astronauta Esa, Franco Ongaro, Ctio di Leonardo e Marco Brancati, Ctio di Telespazio.

Benedetta Margrethe Cattani e Gaia Roncalli dell'Università di Delft, rappresentati del team primo classificato al #T-TeC 2022.

Alla cerimonia di premiazione, oltre a Luigi Pasquali e Samantha Cristoforetti, sono intervenuti altri importanti esponenti delle istituzioni e dell’industria spaziale: dal Chief Technology and Innovation Officer di Leonardo, Franco Ongaro, al responsabile Innovation and Technology Governance di Telespazio, Marco Brancati fino al Direttore Generale dell’Agenzia Spaziale Europea, Josef Aschbacher, e al Presidente dell’Agenzia Spaziale Italiana, Giorgio Saccoccia. Presenti anche Cristian-Silviu Buşoi, presidente della Commissione per l'industria, la ricerca e l'energia del Parlamento europeo; l’ambasciatore Stefano Verrecchia, rappresentante italiano presso il Coreper; Marian-Jean Marinescu, membro del Parlamento Europeo e dell’Intergruppo “Cielo e Spazio”; Ekaterini Kavvada, direttrice per l'Innovazione e le attività di sensibilizzazione presso la Dg Industria della Difesa e Spazio della Commissione europea.

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La rivoLuzione deLLa comunicazione tra terra e spazio passa per il 5G satellitare di Giuseppina Pulcrano

L’esa e l’industria europea: la sfida delle reti ibride satellitari

Il prossimo futuro della connettività globale passa per un multiplo di ciascun ingrediente: tecnologia, device costantemente connessi ad Internet e una rete globale non terrestre. L’Agenzia Spaziale Europea ha lanciato il programma Space for 5G and 6G, al quale l’Italia partecipa supportando diverse attività di sviluppo e test, a sostegno del settore spaziale. Sperimentare è necessario con la bussola verso i mercati verticali, attività trasversali, applicazioni, standardizzazione, gestione delle risorse, dimostrazioni di interoperabilità e tecnologie di supporto. Non meno strategica è la sensibilizzazione: informare, educare, formare e soprattutto finanziare idee e sperimentazioni, a vantaggio di consumatori e cittadini.

Il Centro europeo per le applicazioni spaziali e le telecomunicazioni di Esa – Ecsat – ha la propria sede presso l'Harwell Campus nell'Oxfordshire, conosciu38 | SPAZIO 2050

to anche come UK Space Gateway. Fiore all’occhiello dell’Ecsat è l’Hub 5G/6G. Un perno di raccolta e reindirizzamento di dati dinamico e collegato in ogni punto dalla periferia al centro e ritorno; un luogo fisico, aperto agli sviluppatori di applicazioni e i fornitori di servizi possono incontrarsi per verificare la fattibilità e i vantaggi delle loro applicazioni e servizi di rete 5G. Un vero e proprio incubatore, dove la sfida è simulare collaborazioni multi dominio e dove sarà possibile testare le reti ibride satellitare/terrestre. Posizionarsi il prima possibile nell’offerta di servizi di telefonia mobile con la rete 5G, 100 volte più veloce del 4G e non ancora utilizzata per l’internet via satellite è l’esigenza delle industrie europee. Secondo le stime di Ericsson riportate nel Papers Mobility Report 2022, gli abbonamenti al 5G sono cresciuti di 110 milioni durante il terzo trimestre 2022 con picco a un miliardo alla fine dello scorso anno. Ma lo scenario cambia in soli cinque anni: nel 2028, si prevede che il Nord America avrà la più alta penetrazione del 5G pari al 91%, seguito dall'Europa occidentale con una percentuale pari all'88%. A livello globale saranno 5 miliardi gli abbonati al 5G, sostiene la Ericsson.

Lo scorso luglio Ericsson, Qualcomm e Thales hanno annunciato una discesa in campo che li vede protagonisti per test della rete telefonica satellitare: la 5G Non Terrestrial Network. La proposta dei tre colossi punta sulle costellazioni di satelliti in orbita bassa per l’internet da cellulare. Le potenziali applicazioni vanno dalla medicina, energia e telecomunicazioni, ma sarà utile anche per enti e istituzioni governative, in caso di interruzioni e disastri della rete terrestre.

I test di validazione, iniziati dallo scorso marzo hanno avuto il via libera della 3rd Generation Partnership Project, l’alleanza tra tutti gli enti di standardizzazione che si occupano di telecomunicazioni. Cosa succede alle onde radio 5G, quando si muovono sia nell’atmosfera terrestre sia al di fuori di essa, è la sfida per una nuova era delle telecomunicazioni senza fili. Un cambio di passo con nuove regole del gioco, puntando a una vera rivoluzione: la comunicazione mobile sarà più sicura e resiliente, grazie anche ai satelliti.

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daL 5G aL 6G, tra realtà aumentata e intelliGenza artificiale di Giulia Bonelli

Il traffico dati di quinta e sesta generazione cambierà il modo in cui comunichiamo Ogni giorno una gran parte di noi utilizza quotidianamente i satelliti, anche senza saperlo. Ad esempio quando consultiamo le previsioni meteo, oppure quando cerchiamo un indirizzo stradale usando un segnale Gps. Eppure la maggior parte della nostra tecnologia mobile si basa ancora su dati raccolti da stazioni di terra: basti pensare alla piccola sigla che compare sui nostri smartphone e tablet, da cui dipende il nostro traffico dati e la possibilità di essere sempre connessi. Le tecnologie 4G sono basate per lo più su un sistema di antenne, in grado di ricevere e trasmettere il segnale. Non ovunque, però: esistono ancora molte zone del pianeta in cui il segnale è debole o assente. Un problema che potrebbe essere presto risolto dal traffico dati di quinta generazione, il futuro 5G. Come? Sfruttando i segnali trasmessi direttamente dallo spazio - gli stessi che già utilizziamo tutti i giorni per diversi servizi, ma che grazie al 5G potrebbero diventare assolutamente indispensabili.

La tecnologia satellitare potrebbe così cambiare il modo in cui comunichiamo. Andando a trasmettere il segnale direttamente ai satelliti, tutti i dispositivi mobili potrebbero essere connessi a internet e tra di loro in tempo reale, permettendo di gestire

una grandissima quantità di dati con maggiore tutela della privacy. Scaricare un film in pochi secondi, ma anche controllare operazioni industriali complesse in sicurezza: il 5G basato su satelliti promette una vera e propria rivoluzione tecnologica. Una sfida che l’Agenzia Spaziale Europea ha deciso di accogliere lanciando il programma Space for 5G and 6G, con l’obiettivo di costruire un nuovo sistema di telecomunicazioni europeo di ultimissima generazione, che integri reti satellitari e terrestri con le relative applicazioni.

E in un futuro non troppo lontano, questo potrebbe tradursi in un’ulteriore rivoluzione nel modo in cui comunichiamo, grazie all’universo del 6G. La sesta generazione di telefonia mobile punta ad aggregare le principali tecnologie di frontiera che in questi anni si sono affacciate sul mercato: dalla robotica alla realtà aumentata, dall’Internet of Things all’Intelligenza Artificiale.

Un team di ricerca del centro di controllo missioni dell’Esa a Darmstadt, in Germania, sta studiando la possibilità di applicare la realtà aumentata e virtuale nell’addestramento degli astronauti.

Crediti: Esa

Negli ultimi anni abbiamo assistito al nascente mercato dei visori VR, dispositivi di realtà virtuale il cui uso quotidiano è però ancora relativamente limitato (nessuno di noi probabilmente indosserebbe fuori casa gli ingombranti occhialoni per la realtà aumentata). Eppure questo cambierà con il 6G, che promette un’integrazione molto più avanzata tra le tecnologie disponibili, facilitando la continuità tra mondo fisico e mondo digitale. Il metaverso, insomma, potrebbe diventare una continuazione fluida della realtà come la conosciamo oggi, con infinite potenzialità e applicazioni e un flusso enorme di dati raccolti ed elaborati grazie all’Intelligenza Artificiale.

La startup francese Sysveo, sostenuta dall’Esa, ha sviluppato un modo per integrare la realtà aumentata con la tecnologia utilizzata dai droni, con l’obiettivo di analizzare i dati raccolti dal drone in tempo reale.

Crediti: Sysveo/Esa

Secondo una recente analisi di Global Data, uno dei principali attori mondiali nel settore data analysis, entro il 2030 il 6G potrebbe addirittura rendere obsoleti gli smartphone. Che potrebbero essere sostituiti da dispositivi in grado di proiettarci in una realtà mista aumentata, cambiando completamente il nostro modo di rapportarci al mondo. Uno scenario che oggi forse ci appare fantascientifico; eppure alla fine del secolo scorso anche la prospettiva di essere costantemente connessi attraverso un telefonino poteva sembrare fantascienza.

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Gruppo Hera: intelligenza artificiale e raggi cosmici per la tutela dell’oro blu di Redazione

Il Gruppo Hera, una delle maggiori multiutility italiane, rivolge da sempre la propria attenzione all’innovazione con consistenti investimenti al fine di garantire continuità e qualità di servizi essenziali per i territori in cui opera.

Secondo operatore a livello nazionale nel ciclo idrico integrato, con oltre 3,6 milioni di cittadini serviti in circa 230 comuni, gestisce dal prelievo alla potabilizzazione e distribuzione, e dai sistemi fognari fino alla depurazione. Solo in questo settore, realizza opere per circa 130 milioni di euro all’anno, adottando soluzioni tecnologiche che consentono, ove possibile, di tutelare e rigenerare la risorsa, in linea con gli obiettivi di sviluppo sostenibile dell'Agenda 2030 delle Nazioni Unite.

Sistemi all’avanguardia per la prevenzione delle perdite idriche L’utilizzo di strumenti all’avanguardia combinati alle metodologie più tradizionali è fondamentale per assicurare la continuità di servizio e prevenire, o sanare, eventuali perdite di rete.

Già dal 2016, tra le prime realtà in Italia, il Gruppo Hera si è dotato di un innovativo sistema basato sulla scansione del sottosuolo tramite satelliti, per contrastare il fenomeno delle perdite occulte dalle reti idriche. Ma non solo: la multiutility ha recentemente introdotto una tecnologia ancor più avveniristica, ba40 | SPAZIO 2050

sata sull’uso dei raggi cosmici, particelle energetiche che provengono dallo spazio e alle quali è continuamente esposta anche la Terra. Queste particelle, non dannose, vengono rallentate o assorbite dall’idrogeno: poiché una molecola d’acqua contiene due atomi di idrogeno e uno di ossigeno, in una perdita idrica sono presenti molte molecole di idrogeno che assorbono i neutroni liberi e determinano un loro calo a livello del manto stradale. Calo che il nuovo sistema, montabile su qualsiasi mezzo mobile, è in grado di cogliere.

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pestivamente le perdite di rete, ma come prevenire le rotture? Perché per scongiurare una perdita c’è solo una cosa che si può fare: sostituire la condotta prima che questa si rompa. Ed è per questo che la multiutility aggiunge costantemente nuovi tasselli al proprio già articolato programma di ricerca attiva e investe anche sulla manutenzione predittiva grazie all’intelligenza artificiale: un algoritmo consente di individuare i punti della rete idrica a maggior rischio di rottura, così da pianificare di conseguenza le sostituzioni mirate delle condotte.

L’utilizzo dei satelliti per la prevenzione Il Gruppo Hera si avvale di strumenti altamente tecnologici anche per il monitoraggio delle condotte fognarie: oltre ai droni, progettati per il supporto alle attività di ispezione, dal 2018 la multiutility utilizza la scansione satellitare pure in questo ambito. Grazie ai dati relativi alle quote di terreno forniti settimanalmente dall’Agenzia Spaziale Europea e sovrapponendo la mappa delle reti alla scansione, si può ottenere una verifica puntuale dello stato del suolo e delle relative infrastrutture. In questo modo, qualora si riscontrino tendenze rapide all’abbassamento, è possibile intervenire mediante video ispezione per approfondire lo stato delle condotte, passando da una modalità basata prevalentemente sul “pronto intervento” a una modalità “predittiva”.

L’ultima novità per la tutela della risorsa idrica risale ad aprile 2022, con l’avvio in Romagna di una campagna pilota che ha visto l’installazione di contatori acqua smarty, in grado di percepire le perdite di rete tramite un idrofono che rileva in tempo reale eventuali anomalie grazie ai rumori, così da poter intervenire subito per le riparazioni. Basata sull’esclusiva tecnologia ALD (Acoustic Leak Detection), il Gruppo Hera prevede di estendere il progetto ad altri territori tra il 2023 e il 2024. Così è possibile rilevare tem-

La sala di telecontrollo del Gruppo Hera a Forlì.

Tecnologia e depurazione fanno rima Ma l’innovazione nel settore idrico riguarda anche la depurazione: ad esempio, all’impianto di Modena è stato introdotto - sempre grazie all’utilizzo dell’intelligenza artificiale - un sistema capace di controllare il processo di ossidazione, fase fondamentale del ciclo di depurazione delle acque reflue, in grado di migliorare la qualità delle acque in uscita e ottimizzare i consumi energetici.

Ancora più fondamentale è la rigenerazione della risorsa: oltre a importanti protocolli per il riuso indiretto delle acque depurate siglati con la Regione Emilia-Romagna e i consorzi di bonifica, recentemente sono stati presentati i risultati di un progetto sperimentale tecnologicamente avanzato sviluppato da Hera in collaborazione con Enea, Università di Bologna e Irritec, per il riutilizzo diretto delle acque reflue in agricoltura.

I dati della sperimentazione hanno evidenziato che, a differenza dell’acqua di rete, le sostanze nutritive già presenti nelle acque depurate, necessarie per la crescita delle piante, determinano un minore utilizzo di concimi.

Tanti progetti all’insegna dell’innovazione, un approccio integrato con cui il Gruppo Hera sta efficacemente affrontando le sfide per la tutela dell’oro blu, risorsa da sempre indispensabile per il nostro Pianeta.

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IN VETRINA

Il lIbro Lo sviLuppo economico deLLo spazio: un settore in evoLuzione caLeidoscopica di Giuseppina Pulcrano

Riflessioni multiple, ben argomentate e documentate per spiegare il valore della Space Economy come la nuova frontiera dello sviluppo. A sessantuno anni dal primo volo umano in orbita terrestre le attività spaziali hanno creato valore e benefici per l’umanità.

Settore prevalentemente a finanziamento pubblico, la conquista dello spazio ha determinato, nella geopolitica terrestre, il prevalere di alcuni Stati su altri in termini di superiorità strategica, economica e di difesa o di prestigio. Da qualche decennio non sono più le sole istituzioni pubbliche a giocare il ruolo di primi attori: l’ingresso dei privati con ingenti capitali cambia i rapporti di forza. Dietro l’angolo, l’astro-diplomazia che potrebbe rendere labili le attuali implicazioni della tradizionale geopolitica fino a dissolverle.

L’entrata in campo di operatori privati, che in alcuni settori spaziali detengono un monopolio indiscusso e dettano le regole, non è frutto d’ immaginazione: l’intervento di Elon Musk nell’offrire la copertura satellitare gratuita per la connessione internet all’Ucraina, coinvolta nell’attuale scenario di guerra in Europa contro la Russia, entra a gamba tesa nello scacchiere degli equilibri mondiali. Comprendere come lo spazio sia la nuova frontiera dello sviluppo economico, uno dei pochi asset strategici oltre l’approvvigionamento di fonti energetiche o di materie prime, il controllo militare e la tutela dell’ambiente, monitorando i cambiamenti climatici, passa dall’avere disponibili l’utilizzo di capacità non terrestri: le tecnologie spaziali sono un atout per prendere decisioni su molti fronti “caldi” del nostro convivere in questo spazio terrestre e oltre.

La conquista della Luna con basi lunari robotizzate o anche abitate da umani, o intraprendere viaggi interplanetari, dipendono da investimenti pubblici 42 | SPAZIO 2050

space economy. La nuova frontiera dello sviluppo di simonetta di pippo per Bocconi university press 2022

titolo: Space Economy.

La nuova frontiera dello sviluppo autore: Simonetta Di Pippo editore: Bocconi University Press anno edizione: 2022 prezzo: 21,85 euro

e commerciali per lanci, robotica, comunicazione e navigazione per insediamenti e ricerche in ambienti estremi. Turisti, scienziati, imprenditori, lo spazio è la nuova America di Colombo, nel bene e nel male. Così come allora, la differenza la faranno i privati e le loro intuizioni visionarie. Nell’ultima opera di Simonetta Di Pippo, Space Economy, La nuova frontiera dello sviluppo per Bocconi University Press, grazie a una più che trentennale esperienza dell’autrice a livelli internazionali, si viene immersi nel cuore di un mondo che produce ricchezza e ha impatti nelle relazioni politiche internazionali.

C’è molto da fare in questo emergente settore che ha fornito l’umanità di conoscenze ormai mature per essere governate e indirizzate. Per comprendere il valore economico globale pari a circa 469 miliardi di dollari, la lettura di Space Economy, la nuova frontiera dello sviluppo è un passaggio obbligato per chi dello spazio vuole comprenderne l’evoluzione del futuro che è ormai dietro l’angolo.

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THE FUTURE

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