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Da Milano nuovi nano satelliti auto guidanti per rendere più ‘accessibile’ lo Spazio
Il progetto EXTREMA del PoliMi vincitore di un Grant della UE da 2 milioni
di Redazione Open Innovation | 15/01/2020
Arriva da Milano il progetto per nuovi nano satelliti a basso costo in grado di rendere molto più ‘accessibile’ l’esplorazione dello Spazio, tanto innovativi da essere finanziati dall’Unione Europea.
A firmarlo Francesco Topputo, ricercatore del Dipartimento di Scienze e Tecnologie Aerospaziali del Politecnico, la cui ‘creatura’ ovvero EXTREMA (Engineering Extremely Rare Events in Astrodynamics for Deep-Space Missions in Autonomy) ha vinto un ERC Consolidator Grant del valore di 2 milioni di euro.
Un riconoscimento prestigioso, dunque conferito dalla UE a ricercatori eccellenti che stanno consolidando la propria indipendenza scientifica, destinato alla realizzazione di progetti di frontiera.
EXTREMA prevede la realizzazione di “self-driving interplanetary CubeSats”, sonde spaziali della dimensione di una scatola da scarpe in grado di auto-guidarsi, dalla partenza dalla Terra fino all’arrivo a destinazione, senza la necessità di essere controllati da stazioni terrestri.
La svolta tecnologica
L’impiego di CubeSats per l’esplorazione del sistema solare è rimasto finora un tabù: teleguidarli da Terra è troppo costoso e ciò vanifica i vantaggi della miniaturizzazione. EXTREMA promette di superare questo ostacolo.
Si tratta di un progetto unico al mondo che pone parecchie sfide: i nano satelliti CubeSats dovranno essere in grado di determinare autonomamente non solo la propria posizione sfruttando l’osservazione di corpi celesti, ma anche di muoversi lungo una rotta corretta utilizzando propulsori miniaturizzati.
L’A.I. per una nuova esplorazione spaziale
Per questo EXTREMA integrerà elementi di Artificial Intelligence e sfrutterà un delicatissimo meccanismo celeste per entrare in orbita attorno ai pianeti, ovvero la cattura gravitazionale.
I benefici derivanti dall’impiego di questa tecnologia sono molti: le università, i centri di ricerca e le aziende potranno avere accesso allo spazio profondo a basso costo, combinando la miniaturizzazione dei satelliti all’abbattimento dei costi per le operazioni. Ciò comporterà una potenziale proliferazione di missioni spaziali e una conoscenza più approfondita del nostro Sistema Solare.
La complessità della tecnologia proposta richiederà un gruppo di ricercatori internazionali, che saranno guidati dal professor Topputo: “Ho lavorato per anni con l’obiettivo di concretizzare la mia idea. Sono orgoglioso di guidare un team internazionale che lavorerà alla frontiera della ricerca nel campo spaziale”.
Il contesto
Da oltre 50 anni l’esplorazione robotica del sistema solare avviene tramite sonde tele-guidate da Terra. Durante il loro viaggio verso pianeti, asteroidi o comete, le navicelle spaziali sono in frequente contatto con le stazioni terrestri in attesa di istruzioni. Qui, i team di ingegneri hanno il compito di ricostruire la posizione dei satelliti e di elaborare un “piano di volo” affinché questi arrivino a destinazione nei tempi e modi prestabiliti. Questo approccio richiede ingenti risorse poiché il viaggio nello spazio può durare mesi o anni.
In tempi recenti la miniaturizzazione dell’elettronica ha consentito la nascita e la diffusione dei nano satelliti: sistemi miniaturizzati in grado di eseguire misurazioni scientifiche alla stregua dei loro ‘progenitori’, pesanti centinaia di chili in più. Il vantaggio dei CubeSats risiede nel loro basso costo di sviluppo e nella rapidità di produzione. I CubeSats sono stati adottati da NASA, ESA e JAXA, le tre principali agenzie spaziali del mondo, per missioni scientifiche in orbita terrestre.
Una ricerca di eccellenza
I progetti ERC sono valutati sulla base sia dell’eccellenza della proposta di ricerca, sia sul curriculum del proponente (Principal Investigator). Per dare l’idea di quanto sia arduo ottenere un ERC Consolidator Grant, basti pensare che nel 2019 sono state presentate oltre 2.453 domande in tutte le discipline, ma solo il 12% ha ricevuto il finanziamento. L’European Research Council (ERC) per quest’ultima erogazione di “Consolidator Grants” ha distribuito 600 milioni di euro.
Il Politecnico di Milano, nel corso dell’intero programma H2020, ha ottenuto 9 ERC Consolidator Grants per un totale di oltre 17 milioni di euro, risultando la prima università per fondi H2020 ricevuti (pari a quasi 139 milioni di euro) e numero di progetti finanziati (319).