Intensa l attività e molte le novità,

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1 I quaderni di a cura di Alberto Mucci L attività spaziale italiana ha molti punti di eccellenza Intensa l attività e molte le novità, alcune di particolare rilevanza, nel campo dell attività spaziale italiana. Questo Quaderno di Telèma è dedicato, appunto, ad illustrare queste novità, sulla base di testimonianze dirette dei protagonisti, di iniziative attuate e di quelle in gestazione. Il panorama è davvero ricco di spunti, a conferma di come il nostro Paese abbia, anche nelle scienze e nell innovazione, punti di eccellenza che meritano di essere conosciuti e valorizzati con una adeguata comunicazione. Con i Quaderni di Telèma abbiamo seguito e continuiamo a seguire le novità che si susseguono, gli scenari operativi che si delineano. Ci siamo occupati, nel gennaio 2003, dei satelliti nella società multimediale, quali strumenti per comunicare anche in situazioni complesse. Successivamente, nel gennaio 2004, abbiamo illustrato nel dettaglio il progetto Galileo, con i suoi risvolti politici e con le conseguenti, positive ricadute sul terreno economico-sociale e in particolare del progresso tecnologico dell Europa. Questo terzo capitolo di Telèma apre il discorso sulle specifiche attività, per illustrarne la portata e la validità in uno scenario caratterizzato da continui aggiornamenti. Numerosi e multiformi i contesti dove l Italia partecipa da primo attore in progetti internazionali di massimo livello: nel settore dei lanciatori, in Galileo, nelle stazioni spaziali e nelle missioni interplanetarie e di esplorazione della Luna, nel progetto Cosmo e nei satelliti per telecomunicazioni avanzate, come il KabSat. Un contributo alla conoscenza con l obiettivo di sviluppare un positivo scambio di informazioni e di far conoscere i protagonisti di un mercato che si annuncia di particolare ampiezza (si parla di 10 miliardi di Euro all anno). Un mercato nel quale l Italia può (e deve) avere un ruolo propositivo e significativo nel contesto mondiale. Supplemento al numero 231 di novembre 2005 di

2 Indice Quaranta anni di alto profilo Le attività italiane nel settore dei lanciatori Avio per lo spazio Il Concessionario di Galileo Il sistema KaB-Sat La presenza italiana nei programmi di esplorazione del Sistema Solare Moon Base: l esplorazione della Luna Il ruolo dell Università per il progresso delle attività spaziali Cosmo SkyMed. Il sistema italiano per la sicurezza e la gestione dei rischi Il quaderno di Telèma è stato realizzato dalla Fondazione Ugo Bordoni (Presidente il Prof. Giordano Bruno Guerri, Direttore Generale il Consigliere Guido Salerno, Direttore delle Ricerche l ing. Mario Frullone). Coordinatore del Quaderno l ing. Francesco Barbaliscia. Hanno collaborato: Pier Giuliano Lasagni, Spazio Avio Spa; Enrico Saggese, Finmeccanica; Marco Manca, Telespazio; Roberto Somma, Alcatel Alenia Space Italia; Walter Pecorella, Moon Base; Carlo Buongiorno, Università di Roma, La Sapienza; Luigi De Magistris, Agenzia Spaziale Italiana. Sono usciti nel 2004/2005: Anche l Italia si dota di un organismo che certifica la sicurezza informatica giugno Il digitale terrestre accende i motori luglio-agosto Una sfida dell Europa a 25: la molteplicità delle traduzioni settembre Infomobilità: si può viaggiare rimanendo sempre informati ottobre Il controllo dell ambiente si attua mettendo a punto reti efficienti novembre Televisione e telefonini quale integrazione? dic gennaio Agire digitale. Più banda larga; più servizi febbraio La tv digitale porta nuovi servizi nelle famiglie marzo Ci avviciniamo al 4G: la convergenza delle tecnologie digitali aprile Dall intelligenza artificiale alla vita artificiale maggio Le nano e micro tecnologie nella realtà dell Italia 2000 giugno L uso della telefonia tramite internet luglio-agosto La sfida sicurezza nella società dell informazione ottobre

3 Quaranta anni di alto profilo Anche se non si può affermare, senza essere di parte, che quello spaziale è l unico settore dove l Italia eccelle, è certamente vero che è uno dei pochi in cui il profilo nazionale si è mantenuto alto, con poche e modeste oscillazioni, sin dall inizio, più di quaranta anni fa. Da quando cioè l Italia, appena uscita dalla prima ricostruzione, si motorizzava a grandi passi sulle ali del suo primo storico boom economico e poneva le basi della sua nuova industria affacciandosi sulla scena internazionale della neonata Comunità Economica Europea. Fu allora che qualcuno vide lontano e spinse perché ingenti risorse, specie per allora, fossero destinate alle attività scientifiche e tecnologiche spaziali, quali potente strumento di avanguardia scientifica e innovazione tecnologica. E il mondo politico, altre volte piuttosto sordo alle istanze della comunità scientifica, fu allora anch esso lungimirante: capì, decise ed agì efficacemente. In quel contesto si formò un sodalizio vincente e tuttora attivo tra università e industria, che compresero immediatamente l importanza di partecipare a questa nuova sfida tecnologica, basata proprio sulla capacità intrinseca delle attività spaziali di sviluppare e acquisire tecnologie innovative attraverso il coinvolgimento sinergico delle comunità scientifica e di quella industriale. E così, quando la NASA spadroneggiava, l Italia mandava già il suo asso Broglio all equatore a lanciare le sue piccole carrozze, piene di ingegnosi marchingegni, là dove era più facile mettere in orbita. E il passaggio lo davamo già a enti e nazioni più importanti e ricche di noi. Nasceva una classe di scienziati, ingegneri e dirigenti di alto profilo, che produceva e conduceva progetti e programmi, diffondendo cultura e know-how, nell università e nell industria. Poi venne il tempo delle collaborazioni con l E- SA, dove la nostra ASI partecipò pesantemente. Fummo subito allora e siamo ancora partner di rilievo, tipicamente secondi alla sola Francia che, si sa, ha fatto dello spazio la principale frontiera della sua grandeur. Ora la nostra posizione nelle attività spaziali è sotto gli Guido Salerno occhi di tutti e si misura in miliardi (di Euro) e in diecine di migliaia di occupati, professionali e di qualità. Nei lanciatori Avio collabora con i francesi di Ariane e produce booster di potenza, quei diavoli che vincendo la gravità portano in cielo tonnellate di ingegneria e di milioni. Le società di Finmeccanica, principalmente Alenia Spazio e Telespazio, sono in prima fila nelle joint venture concessionarie della realizzazione e gestione di Galileo, quel mostro di tecnologia e finanza che sancisce l indipendenza dell Europa dagli USA e controllerà gran parte delle attività civili, militari e sociali del futuro. Telespazio progetta e gestisce satelliti e reti di telecomunicazioni, sofisticate e capillari, sopra le nostre teste, strategiche in particolare per i servizi emergenti della rinnovata Pubblica Amministrazione. Tra questi, funzioni vitali come la sicurezza, le emergenze, la protezione del territorio. Miliardi di Euro e milioni di vite umane: praticamente tutta la nostra ricchezza, affidata a sistemi come il Cosmo SkyMed che l ASI ha progettato e si accinge a realizzare e gestire. E il naso adesso lo mettiamo anche fuori, e non solo per guardare, come quando Tito Stagno ci mostrava l allunaggio degli americani, in bianco e nero comunque, anche se ci fosse stata la TV a colori. Adesso partecipiamo alla stazione Base Luna, alle stazioni orbitanti, quelle dei film di fantascienza e all esplorazione del sistema solare, con programmi e progetti, ingegneria e risorse. Il profilo dunque è sempre alto, le premesse ottime e le promesse ancora migliori. Guido Salerno Direttore Generale Fondazione Ugo Bordoni Novembre

4 Le attività italiane nel settore dei lanciatori AVIO per lo spazio Le attività italiane nel settore dei lanciatori AVIO per lo spazio allo Spazio è, da sempre, una componente strategica per le politiche europee. Basti pensare L accesso alla protezione dell ambiente, ai servizi di controllo e sicurezza, alla navigazione e telerilevamento, alle telecomunicazioni di vario tipo (telefonia fissa e mobile, TV, radio, internet) e alla diffusione delle informazioni. L obiettivo finale è l accesso indipendente dell Europa allo spazio ed il mezzo per raggiungerlo è la realizzazione di una famiglia di lanciatori in grado di rispondere alle esigenze del mercato. A tale fine, l Europa ha investito molto negli ultimi venti anni e Avio ha ricoperto un ruolo di primo piano. Avio infatti è una delle 36 industrie aerospaziali, facenti capo a 12 paesi europei, che sostengono e partecipano all impegno di Arianespace, nata nel 1980 come la prima Compagnia di trasporto spaziale totalmente europea. Anche grazie ad Avio, Arianespace che commercializza i voli Ariane, negli anni Novanta, ha raggiunto una quota pari al 53% del mercato commerciale mondiale dei satelliti geostazionari. Avio per Ariane La società di propulsione aerospaziale AVIO, controllata al 70 per cento dal The Carlyle Group e al 30 per cento da Finmeccanica, ha le proprie attività spaziali concentrate in prevalenza nello stabilimento di Colleferro, nei pressi di Roma. L azienda dopo aver contribuito ai successi dell Ariane 4, che in quindici anni ha posizionato in orbita 182 satelliti, attualmente è rivolta principalmente alla gestione del programma Ariane 5 e nei suoi futuri sviluppi. Ad oggi Avio ha realizzato più di 180 booster (Ariane 3-4) a propellente solido e più di 3500 (Ariane 1-4) propulsori di separazione interstadio. Il sempre maggiore coinvolgimento nel programma Ariane ha portato Avio a partecipare per il 7.87 per cento alla società Arianespace, responsabile della commercializzazione e della gestione delle operazioni di lancio dei vettori sviluppati dall ESA (Agenzia Spaziale Europea), e a formare una Joint Venture (Europropulsion) al 50 per cento con la francese SNECMA per la realizzazione di propulsori a propellente solido in ambito europeo. Per il lanciatore Ariane 5, che consente di portare in orbita di geotrasferimento (GTO) un carico di kg (nella versione Ariane 5 G+, ma fino a nella versione potenziata ECA), Avio è responsabile dei due booster laterali alti 26,5 m che durante i 130 secondi di funzionamento bruciano 237 tonnellate di propellente ciascuno e forniscono il grosso della spinta al decollo. Avio ha prodotto oltre 60 esemplari di questi booster. Il segmento S1 dei booster viene realizzato interamente a Colleferro, dove giungono i segmenti metallici prodotti dalla tedesca MAN nei quali viene colato il propellente, mentre per i segmenti S2 e S3, quelli più grossi, la lavorazione nello stabilimento italiano si limita alla loro preparazione e al fissaggio delle protezioni termiche prodotte da Avio. Alla fine del processo i due segmenti vengono inviati in Guyana dove viene colato il propellente prodotto in loco presso gli stabilimenti della Regulus, una società creata sempre nel quadro del programma Ariane 5 e di cui Avio controlla il 60 per cento mentre il restante 40 per cento è nelle mani della francese SME. Per dare un idea dell evoluzione, se i 180 booster prodotti per Ariane 3 e 4 hanno rappresentato poco più di tonnellate di propellente (l ultimo Ariane 4 è stato lanciato nel 2003), i booster già prodotti per Ariane 5 portano a un 56 Iquadernidi

5 L attività spaziale italiana ha molti punti di eccellenza Figura 1: Impressione artistica del lanciatore Vega peso complessivo di propellente che supera le tonnellate. Per i test dei propulsori Avio dispone di banchi di prova presso il Poligono Interforze di Salto di Quirra, in Sardegna, dove è possibile collaudare motori a razzo fino a 25 tonnellate di spinta. Oltre alle attività svolte a Colleferro (propellente, protezioni termiche, accenditore dei booster), Avio è coinvolta anche nella realizzazione dei motori criogenici Vulcain1 e Vulcain2, per il primo stadio del lanciatore Ariane 5 per il quale produce uno dei componenti più critici, la turbopompa che porta l ossigeno liquido alla camera di combustione. La costruzione della turbopompa dei motori Vulcain avviene presso il nuovo stabilimento Avio di Rivalta di Torino. Operando intorno a giri/minuto senza lubrificazione, la turbopompa immette ogni secondo nella camera di combustione oltre 200 chilogrammi di ossigeno liquido a temperatura di 187 C. Viene assemblata in una Clean-room classe e trasferita per il montaggio finale in appositi contenitori pressurizzati. La turbopompa per il Vulcain 2 è destinata alla versione ECA di Ariane 5 in grado di porre in GTO un carico fino a kg, consentendo così lanci doppi adattati ai pesi attuali dei satelliti commerciali, aumentando così la flessibilità del lanciatore. Nell ambito dell evoluzione del programma Ariane 5, Avio risponde con la progettazione e la produzione di sistemi dotati di prestazioni sempre più elevate. Avio sta già realizzando la turbopompa destinata al motore criogenico della versione ancora più avanzata di Ariane 5 e destinata al trasporto di un carico di kg in GTO, per poter mettere in orbita contemporaneamente due satelliti di grosse dimensioni; lo sviluppo di questo motore denominato Vinci è stato rallentato in attesa della ritardata qualifica della versione ECA e di una condizione del mercato dei satelliti che giustifichi la messa in produzione del nuovo vettore a fronte della situazione assai critica in cui versa attualmente il mercato dei lanciatori. L attività di ricerca, anche collegata a partner internazionali, è presente in Avio per la definizione di nuove soluzioni propulsive (es. pro- Novembre

6 Le attività italiane nel settore dei lanciatori AVIO per lo spazio pulsione liquida ad ossigeno liquido e idrocarburi) che possano essere integrate nei programmi europei attualmente allo studio per la sostituzione del lanciatore Ariane 5, a partire dal Il lanciatore Vega Avio è anche attivamente impegnata nello sviluppo del lanciatore leggero VEGA tramite la società ELV (70% Avio e 30% Agenzia Spaziale Italiana) che gestisce in qualità di prime contractor sviluppo, qualifica e produzione del lanciatore (Avio è invece prime contractor per i motori). Il programma, iniziato una decina di anni fa ed autofinanziato da Avio, nel 1998 è diventato a tutti gli effetti un programma europeo adottato dall ESA. Pertanto oggi l Italia è per la prima volta responsabile dello sviluppo e della qualifica di un intero lanciatore europeo, come riconoscimento dell Europa per le competenze maturate nel settore spaziale. Figura 2: Turbopompa ad ossigeno liquido per il motore Vulcain di Ariane 5 Evolution Il contratto per completare lo sviluppo fino alla qualifica in volo del lanciatore è stato firmato nel Il valore è di 220 M, con la partecipazione di vari paesi: Italia (65%), Francia (12%), Spagna (7%), Belgio (6%), Olanda (3%), Svizzera (1%) e Svezia (1%). Il lancio di qualifica è previsto per la fine del 2007, l inizio della fase di produzione nel 2008 con una cadenza iniziale di 2 lanci per anno, per giungere ad una cadenza massima di quattro lanci per anno. L obiettivo di prezzo che ELV si è posta è quello di giungere ad un costo per volo di 20 M, una volta raggiunto un regime di quattro lanci l anno, ossia circa un quinto del costo del solo lanciatore Ariane. L obiettivo del VEGA è di dotare l Europa di un lanciatore a basso costo con prestazioni complementari a quelle di Ariane 5 e Soyuz, consentendo quindi ad Arianespace, che commercializza i voli dei tre lanciatori, di coprire un ampia gamma di missioni per satelliti il cui peso può variare dai kg del VEGA, ai kg della Soyuz, per arrivare ai kg di Ariane 5. Al VEGA è richiesta anche una grande flessibilità e versatilità per poter facilmente rispondere alle esigenze di missioni in linea con le future evoluzioni del mercato. VEGA risponde anche al concetto di spazio a portata di mano e quindi accessibile anche ad università, istituti di ricerca e società medio-piccole. Il lanciatore VEGA dovrà posizionare in orbita satelliti in modo da assicurare un ampia gamma di missioni ed applicazioni, includendo satelliti scientifici, di osservazione della terra e informazioni sul territorio, di telecomunicazioni. La missione di riferimento è relativa al posizionamento di satelliti da 1500 kg in orbita polare a 700 km di quota, con lancio dalla base equatoriale del Centro Spaziale Guyanese di Kourou. Il lanciatore VEGA è alto 30 metri ed ha una massa al lancio di oltre 130 tonnellate. È formato da tre stadi a propellente solido (P80, Zefiro 23 e Zefiro 9) ed uno stadio superiore a propellente liquido (AVUM). Le tecnologie applicate al lanciatore potranno essere trasferite su altri programmi. Un esempio è il motore del pri- 58 Iquadernidi

7 L attività spaziale italiana ha molti punti di eccellenza mo stadio P80: esso funge da dimostratore tecnologico per applicazione di nuove tecnologie ai boosters (i motori laterali) del lanciatore Ariane 5 dopo il Una delle tecnologie di particolare rilevo per la nuova generazione di motori a propellente solido è quella degli involucri in fibra di carbonio ad alta resistenza, avvolta con la tecnica nota come filament winding, che fornisce notevoli vantaggi in termini di peso e di economia costruttiva rispetto al metallo. Il P80 realizzato con tale tecnologia sarà il più grande motore monoblocco mai realizzato con un involucro in composito (negli USA sono stati costruiti motori simili ma con involucri segmentati). Dopo la System Design Review, tenuta con successo lo scorso anno e che ha confermato le scelte tecniche alla base della configurazione del lanciatore, le prossime principali milestones saranno i tiri al banco statico dei motori, per una verifica delle loro prestazioni, previsti alla fine del 2005, per il motore del terzo stadio Zefiro 9 e successivamente entro il primo semestre 2006 per gli altri motori. Sono in corso studi per l analisi di una versione potenziata di VEGA, per aumentare il carico utile fino a 2000 kg da lanciare per mezzo di un lanciatore con un primo e secondo stadio non modificati rispetto alla attuale configurazione, ed un terzo stadio con motore ad ossigeno liquido-idrocarburi. Tale versione potrebbe essere disponibile dopo il Nell ottica di ampliare la gamma di missioni del VEGA, è in corso uno studio per analizzare l impiego del lanciatore per il servicing della Stazione Spaziale Internazionale. In particolare, sono state identificate differenti configurazioni possibili di capsule lanciabili con VEGA, capaci di trasportare cariche dell ordine di una tonnellata. Queste ed altre applicazioni specifiche, programmate e in corso di ipotesi, fanno del VEGA un lanciatore versatile e affidabile che darà certamente soddisfazioni all ingegneria e all industria nazionale. Pier Giuliano Lasagni Direttore Business Spazio AVIO Spa Figura 3: Lancio di Ariane 5 da Kouros Novembre

8 Il concessionario di Galileo Il concessionario di Galileo Galileo è il sistema di navigazione satellitare europeo sviluppato congiuntamente dall Unione Europea (EU) e dall Agenzia Spaziale Europea (ESA) Su Galileo potranno essere basate un insieme di applicazioni e servizi nel settore del trasporto stradale, aereo, ferroviario e marittimo, nel settore delle telecomunicazioni ed in svariati altri (servizi governativi, sicurezza civile, etc.). La gestione del sistema Galileo vedrà, a breve, la nascita di una società concessionaria che realizzerà concretamente il principio dello sviluppo di investimenti condivisi fra il settore pubblico e quello privato. Il sistema Galileo La navigazione satellitare è una tecnologia che si basa sull emissione, da parte di una costellazione di 30 satelliti, di segnali attraverso i quali un apposito ricevitore a terra è in grado di determinare con grande precisione la propria posizione (in latitudine, longitudine e altezza sul livello del mare) e l ora. I satelliti operano da un altezza di circa 25,000 Km e sono disposti su tre piani orbitali. Il progetto Galileo, primo sistema di posizionamento e navigazione satellitare concepito per scopi civili, é anche il più grande progetto tecnologico dell UE, con l obiettivo di acquisire l indipendenza tecnologica in uno dei principali settori industriali del Ventunesimo secolo. L uso della radionavigazione satellitare, come si può dedurre dal successo del GPS negli Stati Uniti, può estendere i suoi benefici ad una moltitudine di settori di attività pubbliche e private, come le varie modalità di trasporto, in geodesia e cartografia, nella pesca, in agricoltura, nelle ricerche gas/petrolifere e nelle prospezioni minerarie, nella protezione civile, nella costruzione di opere pubbliche, nelle telecomunicazioni (in alleanza con l UMTS), e persino nel settore finanziario. Esistono oggi due costellazioni satellitari di navigazione, una Americana (GPS) e l altra Russa (GLONASS). Entrambe progettate a scopo militare, possono essere usate in ambito civile, presentando però alcuni seri inconvenienti, primo fra tutti l impossibilità di garantirne la disponibilità qualitativa e temporale per usi civili. Lo sviluppo di un sistema Europeo di navigazione satellitare ad uso civile porta ad una maggiore indipendenza in una delle più importanti tecnologie chiave. L Unione Europea non può rischiare d essere assente in quello che sarà uno dei principali settori industriali, per non rendersi dipendente, in applicazioni vitali per la società di domani, da tecnologie e sistemi sviluppati fuori dell Europa stessa. È per queste ragioni che l Unione Europea ha pianificato di sviluppare per il 2010, attraverso il progetto GALILEO, un sistema indipendente che essa potrà controllare e che soddisferà i necessari requisiti di precisione, integrità, affidabilità e sicurezza. Non è un caso quindi che tra i servizi del Galileo sia stata riservata una particolare attenzione ai PRS (Public Regulated Services) che riguardano applicazioni legate alla protezione civile in senso lato, quale, ad esempio, la protezione da atti ostili a porti, aeroporti, stazioni ferroviarie e altri punti sensibili di un Paese, oltre ad altri importanti servizi come Safety of Life e Search & Rescue per il soccorso a persone o mezzi in situazioni di pericolo o emergenza. Gli studi effettuati per valutare la validità del progetto in termini di Cost/Benefit Analysis (Price Waterhouse Coopers), basati su previsioni attualizzate su un periodo di venti anni, mostrano un rapporto tra benefici e costi di 4,6. Questo rapporto, benché tenga conto soltanto dei settori del trasporto aereo e marittimo, è migliore di quello ottenuto per gli altri progetti infrastruttu- 60 Iquadernidi

9 L attività spaziale italiana ha molti punti di eccellenza rali europei. Altri studi prospettano anche la creazione in Europa di posti di lavoro e la generazione di contratti per servizi ed apparecchiature del valore di 9 Miliardi di Euro l anno. Molte sono le applicazioni pratiche in fase di studio in funzione di Galileo. Prima fra tutte la navigazione stradale: il sistema permetterebbe alle auto di evitare inquinanti perdite di tempo e carburante, guiderebbe taxi e mezzi di soccorso, aiuterebbe la gestione dei suoli agricoli, migliorerebbe le prestazioni degli attuali navigatori, che utilizzano oggi informazioni stradali aggiornate solo al momento dell acquisto di un CD-ROM, mentre nuove applicazioni prevedono uno strumento capace di prevedere qualsiasi cambiamento della situazione stradale (neve, lavori in corso, manifestazioni), tramite la connessione di Galileo alle reti di telecomunicazione. In campo italiano la partecipazione al sistema di navigazione satellitare Galileo è disciplinata dalla legge 29 gennaio 2001, n. 10, successivamente modificata dal decreto del Presidente del Consiglio dei ministri del 5 febbraio 2002, sia per i fondi da destinare all Agenzia Spaziale Europea, per il tramite dell Agenzia Spaziale Italiana, sia per i fondi destinati allo sviluppo delle applicazioni (via ASI ed ENAV). Vi è inoltre il recente impegno del Governo sulla promozione di una leadership italiana e per la candidatura di una sede italiana per l Agenzia di gestione di Galileo. La pianificazione temporale EGNOS (European Geostationary Navigation Overlay System), progetto congiunto fra l Agenzia Spaziale Europea, la Commissione Europea ed Eurocontrol, costituisce il primo passo della strategia dell Unione Europea sul sistema globale di navigazione satellitare. La diffusione di EGNOS permetterà l offerta di servizi simili a quelli che saranno offerti in futuro da Galileo, in particolare tutti quelli basati sulla trasmissione di un messaggio d integrità. EGNOS ha lo scopo di migliorare le prestazioni ottenibili da GPS e GLONASS attraverso una rete di stazioni a terra e uno o più satelliti geostazionari per la diffusione dei segnali su scala regionale. EGNOS è attualmente in corso di qualificazione sotto il controllo della Commissione Europea, dell ESA e di Eurocontrol e vedrà la piena operatività nel corso del 2006, con la gestione da parte di ESSP (European Satellite Services Provider). La ESSP é stata creata dai maggiori enti europei per il controllo del traffico aereo: AENA (Spagna), DFS (Germania), DSNA (Francia), ENAV (Italia), NATS (Regno Unito), NAV (Portogallo) e Skyguide (Svizzera). Il secondo passo consiste nel programma denominato GALILEO, che dovrà superare i limiti dì GPS e GLONASS, sia in termini di continuità, disponibilità e integrità del segnale, sia di garanzia del servizio restando al contempo compatibile e interoperabile con essi. Il programma GALILEO ha completato nell anno 2000 la sua fase di definizione. Va sottolineato il particolare valore strategico dei ruolo assunto già in questa fase da Alenia Spazio e Telespazio quali leader degli studi ESA per la definizione dell architettura della costellazione satellitare, nonché il posizionamento di tutta l industria nazionale del settore spaziale, in particolare le PMI. Per questa fase un ruolo di primo piano è stato assunto da Galileo Industries, una società costituita pariteticamente da Alcatel Space, Alenia Spazio, Galileo Sistemas y Servicios, un consorzio di sette società spagnole, Thales, EADS Astrium Gmbh e EADS Astrium Ltd. La fase di spiegamento in orbita dei primi quattro satelliti inizierà nel 2005, mentre la completa operatività del sistema è prevista per il Gli attori e il Concessionario Il sistema GALILEO sarà in grado dì fornire, oltre ad un segnale ad accesso libero sul tipo di quello già reso disponibile dal GPS, anche segnali di prestazioni e con garanzie di continuità e integrità superiori che consentiranno lo sviluppo e la commercializzazione di servizi ad alto valore aggiunto, Pertanto il sistema GALILEO, oltre all indubbia importanza strategica e ai notevoli ritorni per la collettività, in termini macroeconomici e di creazione di nuova occupazione in Novembre

10 Il concessionario di Galileo settori di mercato altamente qualificati, genererà ritorni economici di assoluto rilievo per l industria spaziale e per i fornitori di servizi. È ovvio che, di fronte a queste prospettive i paesi leader in Europa hanno dispiegato notevoli risorse umane e finanziarie per meglio posizionarsi e ottenere il massimo ritorno. A questo sforzo hanno partecipato e continuano a partecipare anche le maggiori industrie europee. L interesse del settore privato a partecipare finanziariamente al programma, in proporzione ai ritorni economici che potranno essere generati da GALILEO, si è manifestato già nel gennaio 2000 con la risposta ad una call for interest emessa al riguardo dalla UE. Il Consiglio Europeo di Stoccolma del marzo 2001 ha preso atto di questa disponibilità chiedendo al settore privato un impegno vincolante a partecipare finanziariamente al programma per le fasi di spiegamento e mantenimento del sistema. Ciò è stato recepito dalla risoluzione del Consiglio dei Ministri dei Trasporti della UE dell Aprile 2001 che ha dato l avvio ad uno studio avente lo scopo di definire in dettaglio le prospettive economiche di GALILEO e la possibile struttura di gestione della cosiddetta PPP (Public Private Partnership). Di particolare importanza sarà quindi la definizione del quadro organizzativo di riferimento nell ambito del quale si potrà sviluppare la PPP. Molti studi preliminari sono stati condotti da varie task force istituite dalla UE, evidenziando i requisiti principali cui dovrà rispondere la struttura dì gestione di GALILEO: assicurare il controllo politico della UE attraverso una struttura che definisca chiari rapporti funzionali con le altre organizzazioni coinvolte (ESA, Agenzie nazionali etc.); definire uno schema che implementi il concetto di Public Private Partnership ; garantire l unicità della gestione del programma e definire un appropriata allocazione delle responsabilità contrattuali e extracontrattuali tra i vari attori. L impresa Comune Galileo (GJU Galileo Joint Undertaking) è stata istituita dalla UE il 24 maggio 2002 [Gazzetta ufficiale L 138 del ], quale organismo provvisorio per gestire la fase iniziale del Programma Galileo. Lo scopo dell istituzione dell Impresa Comune Galileo è di disporre di una struttura elastica, dotata di personalità giuridica e della capacità di stipulare i contratti necessari per istituire un sistema europeo di radionavigazione via satellite, e delle capacità necessarie a proseguire le ricerche sullo sviluppo tecnologico. L Impresa Comune è stata incaricata di gestire la fase di sviluppo ( ) del programma Galileo. I membri fondatori dell Impresa Comune sono la Comunità Europea, rappresentata dalla Commissione e l Agenzia Spaziale Europea. Nell attesa dell operatività del programma Galileo il GJU ed ESA hanno concluso accordi di collaborazione con vari Paesi, in particolare con la Cina che ha già stanziato una prima somma di cento milioni di euro a supporto dello sviluppo del Programma, e con Israele, mentre contatti sono in corso con le nazioni che hanno dichiarato interesse nel sistema europeo, quali Argentina, Brasile, Ucraina, India, Russia, Corea del Sud, Malesia. Unione Europea e USA hanno poi firmato un accordo per assicurare la compatibilità fra i sistemi Galileo e GPS. L Impresa Comune è costituita per una durata di quattro anni, fino alla fine del 2005, data che segna l inizio della cosiddetta fase di dispiegamento del Sistema. Le principali missioni dell Impresa Comune sono: avviare la fase di sviluppo: a tal fine l Impresa Comune affida all Agenzia Spaziale Europea, tramite apposito accordo, i lavori da svolgere durante la fase di sviluppo, per quanto riguarda tanto il segmento spaziale che i segmenti terrestri associati; preparare le successive fasi del programma: mobilitazione dei fondi pubblici e privati necessari e preparazione delle strutture per la gestione delle fasi ulteriori; gestire il processo di selezione del Concessionario di Galileo; gestire l operatività della costellazione ed erogarne i relativi servizi. 62 Iquadernidi

11 L attività spaziale italiana ha molti punti di eccellenza Compito importante del GJU è quindi quello di operare la scelta del concessionario del Programma, concessionario che dovrà acquisire e sviluppare le applicazioni del Programma Galileo e vendere i servizi offerti ad utenti pubblici e privati. Il 17 Ottobre 2003, l Impresa Comune ha emesso il bando di gara per la pre-selezione del Concessionario Galileo. Diversi consorzi internazionali si sono costituiti ed hanno risposto al bando di gara. Il core business del concessionario è quello di distribuire i segnali (con vari livelli di garanzia ed integrità), mentre altre possibili fonti di ricavi sono i diritti intellettuali, ad esempio per la costruzione dei chip set dei ricevitori. Si assume pari a 2,200 MEUR l investimento iniziale necessario al completamento del sistema. Un terzo di questa cifra verrebbe coperto da fondi pubblici e due terzi da fondi privati. I fondi privati per un 10% sarebbero in conto capitale, per il rimanente verrebbero assunti prestiti bancari. La durata della Concessione è di 20 anni, durante i quali, per garantire il servizio, sarebbe necessario dispiegare 60 satelliti, 34 oltre i 26 previsti nell investimento iniziale per completare a 30 la costellazione. I due consorzi rimasti in gara, Eurely e inavsat, hanno deciso di fondersi, dopo che verifiche legali hanno confortato la circostanza che la fusione non è in contraddizione con le norme relative alla competizione ed alle procedure di assegnazione contratti / forniture pubbliche. La nuova proposta congiunta dovrà consentire di raggiungere gli obiettivi indicati dal GJU in termini di: miglior value for contribution per il Settore Pubblico; miglior sfruttamento del Mercato; efficace struttura di Management del Consorzio; schedule generale del Programma. La struttura del programma Galileo è riassunta nello schema seguente: Il Concessionario distribuirà su scala worldwide cinque segnali di radio navigazione: Open Service (OS) Safety of Life (SoL) Commercial Service (CS) Public Regulated Service (PRS) Supporto ai servizi di Search And Rescue (SAR) Novembre

12 Il concessionario di Galileo Conclusioni EGNOS costituisce la prima fase della strategia dell Unione Europea sul sistema globale di navigazione satellitare. La diffusione di EGNOS permetterà l offerta di servizi simili a quelli che saranno offerti in futuro da Galileo, in particolare tutti quelli basati sulla trasmissione di un messaggio d integrità (correttezza dei dati inviati da ciascun satellite). EGNOS si propone come il precursore del sistema Galileo, che costituirà la seconda fase della strategia europea sulla navigazione. La fase di sviluppo e di validazione in orbita (IOV) del programma Galileo è iniziata alla fine del 2003 e mira ad eseguire una validazione in orbita del sistema, utilizzando una costellazione ridotta di quattro satelliti. L attuale Impresa Comune Galileo evolverà nel prossimo futuro nell Autorità di Vigilanza (Galileo Supervisory Authority ) che stipulerà il contratto di concessione con l entità che sarà selezionata secondo le procedure definite dalla Joint Undertaking. Essa inoltre avrà la proprietà dell intero Sistema Galileo, incluso quanto sviluppato e realizzato dal Concessionario nella fase d implementazione. L Autorità di Vigilanza assegnerà il diritto d uso della costellazione Galileo al Concessionario che avrà la responsabilità di trovare le risorse private da affiancare a quelle pubbliche, oltre che per il completamento della costellazione, anche per la gestione del sistema assumendo la responsabilità della disponibilità, integrità ed accuratezza del segnale. Finmeccanica è coinvolta in modo importante nel programma Galileo, secondo due linee distinte: per il tramite delle sue società, nella realizzazione dell infrastruttura, con la partecipazione in Galileo Industries (Alenia Spazio), con la realizzazione dei terminali (Selex Communications), con la realizzazione del centro di controllo (Telespazio) e, direttamente, nel Concessionario. Enrico Saggese Direttore per il coordinamento delle attività spaziali Finmeccanica Il sistema KaB-SAT Isistemi di comunicazione spaziali, grazie alla loro intrinseca capacità d accesso globale e multimediale, sono sempre stati in grado di rispondere ai requisiti in continua evoluzione dell information society. La possibilità di concretizzare le fondamentali esigenze in termini d investimento di capitali, flessibilità, affidabilità e avanzamento tecnologico fa dei sistemi spaziali uno dei fulcri su cui s incentra un sistema integrato di comunicazioni. Le indicazioni fornite dal CNR con il Piano Spaziale Nazionale dei primi anni 80 hanno rappresentato per l intera industria spaziale italiana e per Telespazio in particolare un punto di svolta che ne ha connotato profondamente la storia e lo sviluppo negli anni a venire. Il posizionamento in orbita del satellite Italsat, oltre ad un notevole successo dal punto di vista dell immagine, ha portato l Italia - e Telespazio che curava l operatività del sistema satellitare - a giocare un ruolo chiave nello sfruttamento della banda di frequenza Ka che sarebbe poi diventata con gli anni un elemento irrinunciabile nelle comunicazioni satellitari. Per mezzo dei suoi payload di propagazione a 20/30 e 40/50 GHz, Italsat ha offerto ai ricercatori di tutta Europa lo strumento adatto per le sperimentazioni e le modellizzazioni degli effetti atmosferici in quelle bande e ha introdotto la rigenerazione nella banda Ka. All epoca di Italsat, infatti, erano già presenti in orbita alcuni satelliti trasparenti che offrivano servizi di trasporto in questa banda, ma l avvento di Italsat ha introdotto anche le problematiche della rigenerazione a bordo, con mo-demodulazione dei segnali e commutazione fra spot. Questo ha 64 Iquadernidi

13 L attività spaziale italiana ha molti punti di eccellenza rappresentato il punto di partenza per le soluzioni di processamento a bordo che sono ormai un punto fermo nelle moderne soluzioni satellitari in banda Ka e ha permesso a Telespazio di essere il primo operatore satellitare al mondo a saper gestire tali problematiche. Le nuove esigenze: KaB-SAT Le attività e le esperienze di Telespazio e del gruppo Finmeccanica confluiscono nel progetto KaB- SAT come una naturale evoluzione del processo avviato con Italsat, proseguito con le principali iniziative degli ultimi anni nel campo dei servizi multimediali (Skyplexnet ed Evolve) ed integrato con i principali trend tecnologici: alte potenze bande più ampie aree di copertura riconfigurabili alta affidabilità flessibilità di adattamento agli standard digitali in continua evoluzione payload con processamento digitale a bordo combinato con capacità di routing terminali low cost L iniziativa KaB-SAT si propone la realizzazione di un Sistema di Telecomunicazioni Satellitari, dedicato a coprire il territorio Italiano, complementare e sinergico rispetto alle reti terrestri e finalizzato a fornire alla Pubblica Amministrazione (PA) servizi di comunicazione e di connettività garantita a larga banda, con particolare attenzione alle problematiche della sicurezza nazionale. Scopo del programma complessivo è di dotare la PA di servizi di sicurezza e di connettività attraverso un sistema innovativo di telecomunicazioni basato sull impiego di satelliti e di un centro servizi, con particolari caratteristiche di sicurezza. Un sistema satellitare di telecomunicazioni che, in modo integrato con le reti di terra, rispetti pienamente la globalità dei requisiti della PA non è infatti attualmente disponibile, né in via di sviluppo. Il sistema KaB-SAT si propone tra l altro di consentire una piena complementarità e integrazione con lo scenario pubblico di connettività per la PA, mettendo a disposizione dei futuri gestori un infrastruttura di rete allo stato dell arte. Le società principali coinvolte nel progetto sono Alcatel Alenia Spazio (space segment in banda Ka, lanci ed assicurazione) e Telespazio (ground segment di controllo e di traffico, centri servizi, interfacciamento reti terrestri), partecipata e controllata, rispettivamente dal Gruppo Finmeccanica. Missione ed Obiettivi Con il progetto KaB-SAT, che consente la fornitura di servizi di telecomunicazioni satellitari a larga banda, s intende contribuire allo sviluppo del Sistema Italia, al miglioramento della qualità e dell accessibilità ai servizi pubblici, all aumento della sicurezza della Nazione e dei cittadini, proprio grazie alle caratteristiche uniche del satellite geostazionario che, garantendo una copertura geografica completa e permanente, assicura una disponibilità continua di servizio e di broadcasting di informazione e contenuti. Il sistema, dedicato all Italia è anche aperto a collaborazioni internazionali (ESA uso della Large Platform) o a progetti bilaterali (Telespazio-Alcatel ; sistemi Italia e Francia). Tali condizioni non sono realizzabili se basate solo su soluzioni terrestri. Il sistema permette la realizzazione di quattro obiettivi chiave: Integrare e completare l infrastruttura di telecomunicazioni della Difesa e del Governo Italiano, contribuendo a garantire l affidabilità delle comunicazioni militari KaB-SAT si affianca all attuale sistema satellitare della Difesa, basato sui satelliti Sicral 1 e Sicral 1B (da lanciare nel 2007) ed in futuro su Sicral 1B e su Sicral 2 Garantire la Sicurezza Pubblica Agevolare la situation awarness e la rapidità d intervento degli enti preposti Permettere comunicazioni rapide ed adeguate in zone colpite da disastri naturali Garantire la continuità nella gestione e controllo delle infrastrutture strategiche Novembre

14 Il sistema KaB-SAT Fornire reti di back-up a garanzia dell affidabilità complessiva dei sistemi Affiancare sistemi di video sorveglianza ai sistemi di controllo tradizionali basati su telemetria ed ai telecontrolli Eliminare il Digital Divide in Italia Garantire l accesso ad Internet a banda larga e la fruizione della Televisione Digitale Terrestre alle popolazioni localizzate in aree non coperte dalla rete terrestre, dove per motivi di convenienza economica, circa un quarto del territorio non sarà mai raggiunto dai sistemi a banda larga terrestre Road map La road map del progetto prevede come primo passo lo sviluppo delle tecnologie abilitanti e degli elementi critici del sistema da parte delle industrie. Il secondo passo comporterà la validazione e l evoluzione dei servizi esistenti (Skyplexnet, Evolve, Fullsat) per garantire un precursore dei servizi KaB-SAT. Il terzo passo consisterà nell implementazione operativa con l utenza target (Protezione Civile, VVFF, Servizi multimediali a suppor- to della Difesa, Enti istituzionali) del sistema precursore. L ultimo passo sarà la realizzazione completa del sistema. Concept di KaB SAT Il concept del progetto potrebbe essere esteso e replicato anche per altre Nazioni utilizzando la capacità residua di KaB-SAT (ad esempio in Francia grazie al supporto di Alcatel, partner di Telespazio e di Alcatel Alenia Space). Per questa missione Telespazio ha effettuato il filing ITU per la definizione delle posizioni orbitali. Le antenne utilizzate dal satellite realizzano una copertura a spotbeam sul territorio italiano. Sono previste inoltre una copertura globale dell Italia con un solo fascio e una copertura a spot ripuntabile per fornire capacità su altre aree d interesse, sia europee sia extra europee. A livello sistemistico, gli sviluppi tecnologici previsti nel programma sono basati su una serie di requisiti d alto livello emersi durante gli studi e le analisi svolte in precedenza sui sistemi di telecomunicazioni satel- 66 Iquadernidi

15 L attività spaziale italiana ha molti punti di eccellenza litari per applicazioni istituzionali, sostanzialmente riassumibili in: riduzione del costo medio della capacità trasmissiva per bit di traffico supportato e quindi del prezzo dei servizi agli utenti. possibilità di garantire il servizio sul lungo tempo di vita del sistema (15 anni), facendo fronte in tale arco temporale alle evoluzioni tecnologiche del segmento di terra e dei servizi. possibilità di gestire in modo efficiente sia il traffico magliato, sia i collegamenti a stella. In particolare, il primo requisito si traduce in: utilizzazione della banda Ka che consente la disponibilità di ampie bande trasmissive per un armonica crescita del sistema; per il segmento spaziale nella necessità di massimizzare la capacità di traffico complessiva del payload e utilizzare una piattaforma di base field-proven in modo da minimizzare i rischi di sviluppo e i costi associati; per il segmento di terra, nell utilizzo di terminali di piccole dimensioni e basso costo in grado di supportare collegamenti a larga banda. Gli altri due requisiti implicano la necessità di far coesistere nel segmento spaziale una componente di payload trasparente, in grado di garantire l indipendenza da futuri sviluppi tecnologici del segmento di terra, con una componente rigenerativa in grado di ottimizzare l utilizzazione delle risorse di bordo in caso di traffico magliato. Il programma, pur basandosi su esperienze e know-how consolidato, richiede l introduzione di soluzioni tecniche innovative per far fronte a tali requisiti, nonché per mantenere un adeguato grado di competitività dei prodotti. Marco Manca Responsabile Ricerca & Sviluppo Telespazio La presenza italiana nei programmi di esplorazione del Sistema Solare Nello scenario del settore spaziale, il tema dell esplorazione del nostro Sistema Solare sta sempre più imponendosi come obiettivo scientifico prioritario per le principali Agenzie Spaziali, con enfasi particolare posta nelle missioni verso la Luna e Marte, da effettuarsi anche, in una prospettiva di medio-lungo periodo, con equipaggi umani. L inizio delle missioni verso questi corpi celesti risale ai primordi dell era spaziale. Già nell ottobre del 1958, soltanto un anno dopo l inserimento in orbita terrestre del primo satellite artificiale da parte dell Unione Sovietica, gli Stati Uniti inviarono, con parziale successo, una loro sonda per un incontro ravvicinato con il nostro satellite. Nel decennio furono ben 45 le missioni (satelliti orbitanti o sonde di superficie) effettuate dalle due superpotenze spaziali, ma è nel periodo , con le 9 missioni USA con equipaggio (programma Apollo), che l esplorazione della Luna ha vissu- Novembre

16 La presenza italiana nei programmi di esplorazione del Sistema Solare to il suo periodo di massima intensità, e di massimo impatto mediatico, con i 6 sbarchi sul suolo lunare. Nello stesso periodo l Unione Sovietica inviava 8 ulteriori missioni automatiche, seguite da altre 4 nel periodo Un tale impegno di risorse trova la sua motivazione nella competizione, allora in atto tra USA ed URSS, per la supremazia in ambito spaziale; infatti dopo l ultima missione sovietica, Luna 24 nel 1976, si assiste ad un totale disimpegno, durato 18 anni, interrotto, a partire dal 1994, con il lancio di due sonde automatiche statunitensi ed una europea, dotate di sofisticata strumentazione scientifica per una accuratissima indagine sulla topografia e la composizione del nostro satellite e, in particolare, per rilevare l eventuale presenza d acqua. Situazione analoga si è avuta nella prima fase dell esplorazione di Marte, anch essa da inquadrare nel clima di competizione sopra richiamato. Nel periodo furono effettuate 16 missioni sovietiche ed 8 statunitensi, per un totale di 24 missioni, soltanto 8 delle quali sono state coronate da pieno successo e 13 sono fallite completamente. Ciascuna delle ultime 2 missioni, le statunitensi Viking 1 e 2, entrambe lanciate nel 1975, imbarcava una sonda discesa con successo sulla superficie del pianeta, dalla quale ha inviato a Terra una serie di spettacolari immagini. Anche nel caso di Marte, però si assiste ad un disimpegno, durato 13 anni, ed interrotto nel 1988 con due lanci sovietici falliti e da inquadrare, avvenendo prima del crollo del muro di Berlino, ancora nel contesto della competizione. Complessivamente, nel periodo sono state effettuate, oltre alle 2 sovietiche fallite, 10 missioni USA, 1 missione russa (fallita) e, per la prima volta, un tentativo fallito da parte giapponese ed una missione dell Agenzia Spaziale Europea (ESA). Un totale di 15 missioni, 7 delle quali (e tra queste le ultime 4) coronate da successo. Vale la pena di sottolineare che l ultima missione russa (Mars 96) imbarcava alcuni strumenti finanziati da agenzie spaziali nazionali europee, tra le quali l ASI, e fu proprio il suo fallimento a determinare la decisione dell ESA al varo della missione Mars Express, potendo beneficiare degli sviluppi di strumenti del carico utile già effettuati dalle agenzie spaziali di alcuni stati membri, con ovvie riduzioni sia in termini di tempo di realizzazione che di costi. Se nella prima fase la spinta all esplorazione interplanetaria era determinata dall accesa competizione tra le superpotenze, la ripresa delle attività, a partire dall inizio degli anni 90 dopo il periodo d interruzione verificatosi in entrambi i casi descritti essendo venute a cadere le motivazioni politiche alla base della competizione stessa, veniva affrontata, dapprima gradualmente quindi in maniera sempre più decisa, in uno spirito di collaborazione internazionale, che ha visto, in molte delle missioni effettuate, una significativa partecipazione incrociata delle diverse agenzie spaziali. Venivano inoltre varati a livello internazionale, l International Mars Exploration Working Group (IMEWG) e lo International Lunar Exploration Working Group (ILEWG), quali occasioni d incontro e discussione tra i rappresentanti delle agenzie spaziali partecipanti, tra le quali l A- SI, finalizzate all armonizzazione tra le diverse iniziative. Al fermento d attività delle varie agenzie, concretizzatosi nel varo delle missioni più recenti, corrispondeva un elaborazione di più ampio respiro politico, che trovava il suo più autorevole punto d espressione nella dichiarazione del Presidente degli Stati Uniti, George W. Bush, il quale, nel febbraio 2004, annunciava la politica spaziale del Paese, indicando, in particolare, gli obiettivi Luna e Marte ed indirizzando in tal modo la NASA verso l elaborazione di un articolato programma comprendente, nel mediolungo periodo, scenari per la colonizzazione della Luna e la missione umana su Marte. All inizio degli anni 2000, un fatto nuovo si verificava nel contesto mondiale: l entrata in scena della Repubblica Popolare Cinese nei settori dell uomo nello spazio e dell esplorazione del sistema solare. Il primo evento significativo in tal senso è rappresentato dalla missione in orbita del primo astronauta cinese, nell ottobre del 2003, seguito a breve dalla dichiarazione degli obiettivi del Paese consi- 68 Iquadernidi

17 L attività spaziale italiana ha molti punti di eccellenza stenti, in particolare, nella realizzazione di una stazione spaziale e nell esplorazione della Luna. E l Europa? Si è accennato in precedenza alla missione Mars Express, nella quale l ESA ha colto un opportunità non precedentemente programmata. Nel settore dell esplorazione l E- SA, già negli anni 80, aveva ottenuto un rilevante successo con la missione Giotto alla cometa di Halley ed, in tempi più recenti, con la sonda Huygens, imbarcata sulla Cassini ed atterrata su Titano. A fronte dello scenario complessivo che si andava delineando, l Agenzia decideva di affrontare il problema del ruolo europeo in maniera organica ed a tal fine varava, con il rilevante contributo propositivo dell ASI, il programma AURORA, avente per obiettivo sia la definizione e la realizzazione di missioni d esplorazione (Luna e Marte), sia lo sviluppo delle tecnologie abilitanti per la loro realizzazione. Nell ambito di tale programma veniva identificata la missione ExoMars, per ricerche di tracce di vita passata o presente su Marte, pianificata per il In una prospettiva di più lungo termine veniva inoltre ipotizzata la missione Mars Sample Return (MSR), per la raccolta di campioni sulla superficie di Marte ed il loro trasporto sulla Terra; questa complessa missione richiede lo sviluppo di nuove tecnologie, tra le quali quelle relative al rientro sul nostro pianeta dei campioni raccolti, per cui veniva decisa una piccola missione tecnologica, a supporto della MSR, da effettuarsi con un Entry Vehicle Demonstrator. Dal punto di vista delle missioni umane, da collocarsi più avanti nel tempo, l attenzione si è concentrata sulle tecniche di aggancio e assemblaggio in orbita e sui sistemi atti a garantire il supporto alla vita dell equipaggio umano. Per quanto riguarda il nostro Paese, l ASI ha da anni svolto ruoli di rilievo nel contesto di missioni interplanetarie internazionali, come citato anche nel seguito di questo articolo, ma, così come la stessa Agenzia Europea, ha iniziato un processo d elaborazione inteso a delineare un autonomo scenario programmatico, correlato con lo scenario internazionale di riferimento, capace di dare risposta alle priorità Figura 1: Mars Express (fonte ESA) Novembre

18 La presenza italiana nei programmi di esplorazione del Sistema Solare espresse dalla comunità scientifica e coerente, nello stesso tempo, con le priorità tecnologiche del Paese. Proprio in quel senso l A- SI varava, nella seconda metà del 2004, un gruppo di lavoro, comprendente esperti negli ambiti scientifici, tecnologici e programmatici per l elaborazione dei possibili scenari di coinvolgimento nazionale. Le conclusioni delle attività sono raccolte in un rapporto emesso a gennaio In parallelo veniva anche varato un gruppo di lavoro formato da giovani ricercatori, che identificava in una missione italiana verso la Luna un possibile contributo autonomo dell Italia. Missione per la quale sono in fase d avvio attività di approfondimento scientifico e tecnologico. In questo scenario complessivo, nel quale si inquadrano sia la fase, attualmente in corso, di conoscenza approfondita della Luna e di Marte, tramite missioni automatiche (orbitanti e di superficie), sia gli sviluppi delle tecnologie abilitanti in vista delle missioni umane, si colloca il ruolo svolto dall industria nazionale nelle varie opportunità di missione che si sono presentate nel tempo, così come la valorizzazione delle competenze tecniche e tecnologiche sviluppate nel nostro Paese in un ottica d evoluzione mirata ad una partecipazione qualificata alle missioni future, incluse quelle con equipaggio umano. Una panoramica di tale ruolo è fornita nel seguito. Alcatel Alenia Space Italia ha immediatamente visto nella prima missione europea verso Marte, la Mars Express lanciata nel 2003, un opportunità di valore strategico per trasferire nell esplorazione interplanetaria le riconosciute competenze nei settori del telerilevamento radar e delle telecomunicazioni. La partecipazione è avvenuta a due livelli. Attraverso un accordo tra l ASI e la NASA, è stato realizzato, in collaborazione con il Jet Propulsion Laboratory (JPL), MARSIS, un radar per la ricerca dell acqua nel sottosuolo di Marte. Si tratta di un sofisticato strumento di nuova concezione, la cui bassa frequenza d operazione consente al segnale elettromagnetico trasmesso di penetrare al disotto della superficie del pianeta e di rilevare, attraver- so l elaborazione delle eco generate dalle riflessioni dovute ai vari strati geologici, le caratteristiche del sottosuolo ed, in particolare, la presenza d acqua fino ad una profondità dell ordine di 5 km. La partecipazione dell ASI è stata inoltre completata da altri strumenti scientifici: PFS, ASPERA (in collaborazione con la Svezia), entrambi dedicati principalmente ad analisi dell atmosfera, ed OME- GA (in collaborazione con la Francia) per analisi mineralogiche. Dal lato ESA la partecipazione dell industria nazionale si è concentrata sulle telecomunicazioni interplanetarie, tra i centri di controllo a Terra e sul satellite. Per questa delicatissima funzione Alcatel Alenia Space Italia ha sviluppato e realizzato un sistema altamente innovativo, sia come concezione, sia per lo sviluppo tecnologico, in grado di ricevere segnali estremamente deboli. Grazie alle sue rilevantissime prestazioni, questo sistema rappresenta nei fatti il prodotto europeo per le missioni deep space e sta oggi garantendo il collegamento tra i centri di controllo, la Mars Express in orbita attorno al pianeta rosso e la sonda Rosetta, lanciata nel 2004 ed in viaggio per incontrare una cometa, che raggiungerà ad una distanza dalla Terra di circa 900 milioni di km. Un successivo esemplare è stato già prodotto per la missione dell ESA verso Venere ed è già in corso lo sviluppo del sistema di nuova generazione in vista della missione europea verso Mercurio. Ulteriore rilevante ruolo svolto dall azienda è stato l integrazione dell intero satellite, operazione quanto mai critica dato il numero di strumenti imbarcati, con tutte le relative problematiche d accuratezza nel posizionamento a bordo. Successore di MARSIS è il radar SHARAD, completamente realizzato da Alcatel Alenia Space Italia ed imbarcato sulla sonda Mars Reconnaissance Orbiter della NASA lanciata il 12 agosto di quest anno e attualmente in viaggio di trasferimento. SHARAD avrà la stessa finalità scientifica del suo predecessore, ma ne complementerà l indagine concentrandosi sulla localizzazione più accurata, in posizione e 70 Iquadernidi

19 L attività spaziale italiana ha molti punti di eccellenza Figura 2: Mars Reconnaissance Orbiter (fonte NASA/JPL) Novembre

20 La presenza italiana nei programmi di esplorazione del Sistema Solare profondità, dell acqua più prossima alla superficie del pianeta e quindi raggiungibile per le esigenze future di esplorazione. Per questo motivo esso utilizza una frequenza più elevata, che gli consente di raggiungere profondità fino ad un chilometro. Sempre in tema di esplorazione del sistema solare occorre menzionare la partecipazione dell Italia alla missione della sonda Cassini-Huygens, lanciata nell ottobre del 1997, che è entrata in orbita intorno a Saturno il 1 luglio del 2004, dopo un viaggio di oltre 6 anni e mezzo. Il contributo dato al successo della missione Cassini/Huygens è stato d assoluto rilievo, sia per quanto riguarda gli strumenti scientifici che con riferimento ad elementi fondamentali per il corretto funzionamento dell intera missione. Grazie all accordo di collaborazione tra la NASA e l ASI è stata realizzata la grossa antenna, prima cosa in evidenza quando si osservano le immagini del satellite. Si tratta di un vero gioiello di tecnologia e di un assoluto capolavoro di progettazione elettrica e meccanica. L antenna ha un diametro di 4 metri, è realizzata in fibra di carbonio per renderne minima la massa, e su di essa sono state realizzate tutte le funzioni a radiofrequenza richieste dagli strumenti e dai collegamenti di telecomunicazioni. Per questo l antenna opera in quattro bande dello spettro elettromagnetico: la banda S richiesta dal collegamento tra la Cassini e la Huygens durante la missione della sonda, la banda X per il collegamento con la Terra, la banda Ku per il radar dedicato all osservazione di Titano, la banda Ka per un interessante esperimento di rilievo di astrofisica. Per ognuna di queste bande è sta- Figura 3: Cassini/Huygens (fonte NASA) 72 Iquadernidi