numero 2 marzo-luglio 2010

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1 IRENE: la postina delle stelle PAGINA 17 Valutazione della riduzione del livello di vulnerabilità sismica PAGINA 35 Palazzo Penne: storia e riqualificazione di un monumento storico PAGINA 51 numero 2 marzo-luglio 2010 POSTE ITALIANE S.P.A. - SPED. IN ABB. POST. - D.L. 353/2003 (CONV. IN L , N. 46) ART. 1, COMMA 1, DCB (NA)

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3 SOMMARIO Ingegneri Napoli marzo-luglio 2010 Normativa Per un governo pubblico dell acqua Il decreto Ronchi, tra pubblico e privato pag. 3 In copertina: ISS (International Space Station). Commissione Ambiente e Sostenibilità Ambientale pag. 6 Tecnologia Tecnologia Voice over IP: scenari di convergenza Attuali tendenze del mercato, nuove opportunità di business, scenari futuri pag. 7 Tecnologia IRENE: la postina delle stelle Studio di una piccola capsula di rientro in grado di riportare sulla Terra carichi utili limitati da orbita LEO pag. 17 Tecnologia Algoritmi di messa a fuoco di immagini satellitari Proposta di un innovativa tecnica di autofocus basata sull applicazione dei filtri armonici circolari pag. 24 marzo-luglio 2010 Bimestrale di informazione a cura del Consiglio dell Ordine Editore Ordine degli Ingegneri della Provincia di Napoli Direttore editoriale: Luigi Vinci Direttore responsabile: Armando Albi-Marini Redattori capo: Edoardo Benassai, Pietro Ernesto De Felice, Mario Pasquino Direzione, redazione e amministrazione Napoli, Via del Chiostro, 9 Tel Fax segreteria@ordineingegnerinapoli.it c/c postale n Comitato di redazione: Luigi Vinci, Paola Marone, Nicola Monda, Eduardo Pace, Marco Senese, Annibale de Cesbron de la Grennelais, Giovanni Esposito, Paola Astuto, Francesco Paolo Capone, Fabio De Felice, Renato Iovino, Andrea Lizza, Giovanni Manco, Salvatore Vecchione, Eduardo Sgro Coordinamento di redazione: Claudio Croce Progetto grafico e impaginazione: doppiavoce Stampa: Officine Grafiche Francesco Giannini & Figli s.p.a. Via Cisterna dell Olio, 6/B Napoli Reg. Trib. di Napoli n del 18/7/1970 Spediz. in a.p. 45% art. 2 comma 20/b I. 662/96 Fil. di Napoli I contenuti possono essere modificati per esigenze di spazio con il massimo rispetto del pensiero dell autore. Le riproduzioni di articoli e immagini sono consentite citandone la fonte. L editore resta a disposizione di ogni eventuale avente diritto per le competenze su testi e immagini. Associato U.S.P.I. Unione Stampa Periodica Italiana Tiratura: copie Finito di stampare nel mese di luglio 2010

4 Ricerca Valutazione della riduzione del livello di vulnerabilità sismica di un edificio esistente in c.a. tramite disaccoppiamento dei pannelli murari pag. 35 Storia Palazzo Penne: storia e riqualificazione di un monumento storico pag. 51 Riqualificazione San Giovanni a Teduccio tra preesistenze storiche e realtà industriali dismesse Recupero e riqualificazione integrata del Forte di Vigliena e dello Stabilimento Iannone pag. 55 Sicurezza Dissesti idrogeologici: colate rapide Seminario tecnico pag. 62 Recensione I Sistemi di Homeland Security: scenario, tecnologie e applicazioni pag. 64

5 PER UN GOVERNO PUBBLICO DELL ACQUA Il decreto Ronchi, tra pubblico e privato Il 18 novembre 2009, alla Camera dei deputati si approvava, con ricorso alla fiducia, il decreto Ronchi, che all art. 15 avviava un processo di privatizzazione dei servizi pubblici locali, di dismissione della proprietà pubblica e delle relative infrastrutture. A rendere ancor più grave, nel merito e nel metodo, l approvazione del decreto Ronchi, vi è il fatto che esso sia stato approvato ignorando il consenso popolare che soltanto due anni fa si era raccolto intorno alla legge d iniziativa popolare per l acqua pubblica (raccolte oltre firme), elaborata e promossa dal Forum italiano dei movimenti per l acqua pubblica ed oggi in discussione in Parlamento. Nel frattempo cinque regioni hanno impugnato il decreto Ronchi di fronte alla Corte costituzionale, lamentando la violazione di proprie competenze costituzionali esclusive. Il decreto Ronchi, convertito in l. n. 166 del 2009, colloca tutti i servizi pubblici essenziali locali (non solo l acqua) sul mercato, sottoponendoli alle regole della concorrenza e del profitto, espropriando il soggetto pubblico e quindi i cittadini dei propri beni faticosamente realizzati negli anni sulla base della fiscalità generale. Un testo che non sembra considerare come negli ultimi anni la gestione privatistica dell acqua abbia determinato significativi aumenti delle bollette e una riduzione drastica degli investimenti per la modernizzazione degli acquedotti, della rete fognaria, degli impianti di depurazione 1. Ciò nonostante, la nuova legislazione, imponendo la svendita forzata del patrimonio pubblico e l ingresso sostanzialmente obbligatorio dei privati nella gestione dei servizi pubblici, renderà obbligatoria, anche per l acqua, la privatizzazione, alimentando sacche di malaffare e fenomeni malavitosi. La malavita già da tempo ha compreso il grande business dei sevizi pubblici locali, si pensi alla gestione 1 Le diverse esperienze privatistiche di gestione dell acqua degli ultimi anni hanno dimostrato come esse siano incompatibili con la gestione del bene comune, poiché la finalità riconosciuta alle società commerciali è incompatibile con la gestione del bene. Infatti il conseguimento del profitto si basa sulla contrazione dei costi e sull aumento dei ricavi, e inoltre sull imputazione degli investimenti sulla tariffa. Questo comporta da un lato l aumento delle tariffe, dall altro tagli ai costi del lavoro, con relativa precarizzazione, e della gestione, con conseguente peggioramento della qualità dei servizi. A questo va aggiunta l interruzione del servizio per gli utenti che non sono in grado di pagare e ai quali non è garantita neanche la quantità minima giornaliera per i bisogni primari. Edoardo Benassai Ingegnere Si auspica che tutte le forze politiche e sociali capiscano l importanza di mantenere la campagna referendaria prossima unicamente legata al tema altamente simbolico dell acqua numero 2 marzo-luglio

6 dei rifiuti, e la grande possibilità di gestirli in regime di monopolio. Per chi conquisterà fette di mercato, l affare è garantito. Infatti, trattandosi di monopoli naturali, l esito della legge sarà quello di passare da monopoli-oligopoli pubblici a monopolioligopoli privati, assoggettando il servizio non più alle clausole di certezza dei servizi delineati dall Unione Europea, ma alla copertura dei costi ed al raggiungimento del massimo dei profitti nel minor tempo possibile. Insomma il decreto Ronchi, rappresenta un danno per l ambiente, la salute e non da ultimo per l occupazione. Di tutto ciò non sembrano rendersi conto le posizioni espresse dall attuale presidente del Co.N.Vi.R.I. (Commissione Nazionale di Vigilanza sulle Risorse Idriche) secondo le quali (Sole 24 ore di giovedì 19 novembre) poca conta se il gestore sia una S.p.A. controllata dal pubblico o dal privato, conta che tutte le leggi confermino da anni l acqua come bene pubblico, che gli impianti idrici siano tutti di proprietà pubblica, che l organismo di controllo sia pubblico e che la formazione delle tariffe sia in mano pubbliche. Ma non sembrano neppure rendersene conto le ingenue affermazioni contenute nel forum aperto sulla voce.info, sito di natura economico-finanziaria, laddove si sostengono le ragioni del decreto Ronchi in nome del fatto che: a) non viene privatizzato il bene ma il servizio di fornitura idrica; b) tale processo è efficiente considerato che l innalzamento del capitale privato nella gestione dei condotti idrici porterà ad investimenti tali da ridurre gli sprechi legati alla dispersione dell acqua lungo la rete idrica in ragione della migliore posizione in cui si trova il privato per bilanciare costi e benefici nello sfruttamento del bene. Le cose non stanno così. È noto che, soprattutto in beni come l acqua a valore aggiunto assai basso, tra proprietà formale del bene e delle infrastrutture e gestione effettiva del servizio vi è una tale asimmetria d informazioni, al punto da far parlare di proprietà formale e proprietà sostanziale, ovvero il proprietario reale è colui che gestisce il bene ed eroga il servizio. È nota inoltre la debolezza dei controlli e la loro pressoché totale incapacità di incidere sulla governance della società. Ma soprattutto è noto che il governo e il controllo pubblico diventino pressoché nulli nel momento in cui ci si trova dinanzi a forme giuridiche di diritto privato, regolate dal diritto societario. In questo senso, è opportuno ricordare l esperienza francese dove in piena gestione privata del servizio idrico a Parigi (Lyonnaise des eaux e Veolia Eau) la Chambre régionale des comptes et l inspection générale de la ville de Paris denunziava nel 2000 e nel 2001 l opacità dell organizzazione e del funzionamento del servizio dell acqua e la difficoltà di esercitare controlli sul gestore privato 2. I grandi principi ispiratori della nostra Carta costituzionale, che avevano negli anni posto le basi e legittimato il governo pubblico e democratico dell economia, secondo una logica ed una prospettiva di tutela effettiva dei diritti fondamentali, finiscono mortificati. Purtroppo una maggioranza trasversale proclama principi liberisti ma introduce al contrario posizioni di rendita privata che saranno poi impossibili da sradicare. Certo con una maggioranza più attenta all interesse pubblico, si potrebbe ripartire da una riforma au- 2 A. Le Strat, Le choix de la gestion publique de l eau à Paris, relazione presentata a Torino al Convegno: Acqua bene comune: il diritto al futuro, 15 febbraio Ingegneri Napoli

7 tentica fondata sulla legge di iniziativa popolare del Forum dei movimenti per l acqua e sul testo della legge delega di riforma dei beni pubblici (commissione Rodotà). Entrambe queste proposte organiche hanno come obiettivo il governo dei beni pubblici e dei beni comuni nell interesse dei diritti fondamentali della persona, tramite gestioni di diritto pubblico e nel rispetto dei principi costituzionali. Purtroppo queste riforme non sono verosimili e l arma del referendum abrogativo ex art. 75 Costituzione è la sola utilizzabile in chiave riformista. Ovviamente, le possibilità di successo di una tale via sono legate a molte variabili, incluso l atteggiamento della Corte Costituzionale e la capacità dei promotori di far comprendere ai cittadini l importanza della posta in gioco al fine di ottenere il quorum necessario previsto dalla legge. Idealmente entrambe queste difficoltà sarebbero più agevolmente superabili con un quesito unico secco e chiaro. Tuttavia ciò non risulta tecnicamente fattibile perché il regime dell acqua risulta connesso con quello degli altri servizi di pubblica utilità. In virtù di queste difficoltà tecniche e del mandato ricevuto di presentare ai cittadini un progetto referendario capace di ripubblicizzare l acqua, si sono esplicitati tre quesiti. Si auspica che tutte le forze politiche e sociali capiscano l importanza di mantenere la campagna referendaria prossima unicamente legata al tema altamente simbolico dell acqua. I quesiti sono: 1. abrogazione dell art. 23 bis (12 commi) della l. n. 133 del 2008 relativo alla privatizzazione dei servizi pubblici di rilevanza economica, così come modificato dall art. 15 della legge di conversione n. 166 del abrogazione dell art. 150 (quattro commi) del d. lgs. n. 152 del 2006 (c.d. codice dell ambiente), relativo alla scelta della forma di gestione e procedure di affidamento, segnatamente al servizio idrico integrato; 3. abrogazione dell art. 154 del d. lgs. n. 152 del 2006, limitatamente a quella parte del comma 1 che dispone che la tariffa costituisce corrispettivo del servizio idrico integrato ed è determinata tenendo conto dell adeguata remunerazione del capitale investito. normativa numero 2 marzo-luglio

8 COMMISSIONE AMBIENTE E SOSTENIBILITÀ AMBIENTALE A cura della Commissione Ambiente Ordine Ingegneri Napoli La Commissione Ambiente ha raccolto varia documentazione nazionale ed internazionale sul tema della sostenibilità ambientale, che confluirà nella redazione di linee guida affidate a due gruppi di lavoro: rifiuti e risorse idriche La Commissione Ambiente dell Ordine degli Ingegneri della provincia di Napoli, sotto la guida del coordinatore prof. ing. Mario Pasquino e del project manager dott. ing. Paola Morgese, affronta quest anno il tema della sostenibilità ambientale. Dal mese di gennaio 2010, in cui ha iniziato il suo operato, ad oggi, ha raccolto il consenso, la partecipazione e la collaborazione di molti colleghi, che dedicano ad essa volontariamente il loro tempo, la loro professionalità ed il loro entusiasmo. La commissione, seguendo quanto si è prefissata ad inizio lavori nel suo programma, svolge le sue attività con una tabella di marcia fitta di appuntamenti. Organizza due incontri al mese, uno presso gli uffici dell Ordine stesso ed un altro in team virtuale. Durante gli incontri dal vivo accoglie degli ospiti per delle conversazioni informali. Le conversazioni formative, mirate ad affinare le capacità di collaborazione e di comunicazione tra i componenti della commissione stessa, hanno visto la partecipazione degli ospiti di seguito riportati. Daniela Cenciotti, attrice e regista, moglie dell attore e doppiatore Carlo Croccolo, con la sua socia Paola Esposito: ha fornito dei suggerimenti per parlare in pubblico e dei cenni di dizione. Giovanna Scafuro, project manager certificato PMP (Project Management Professional), direttore aggiunto del PMI-SIC (Project Management Institute Southern Italy Chapter) e coordinatrice della commissione programma ed eventi dello stesso: ha dato dei consigli sulla gestione delle commissioni e dei gruppi di lavoro. Francesco Violi, ingegnere e docente di project management presso l Ordine stesso dai primi corsi organizzati nel 2005: ha fornito una introduzione al project management. Le conversazioni informative, mirate ad accrescere le conoscenze su temi tecnici, hanno accolto gli ospiti di seguito riportati. Paola Morgese, ingegnere e project manager certificato PMP: ha illustrato il compostaggio domestico vegetale ed il modello C2C (Cradle to cradle) del prof. Dr. Michael Braungart. Paolo Bidello, ingegnere: ha illustrato il capitolo 6 Criteri per l individuazione delle destinazioni potenziali ottimali del Programma di gestione integrata dei rifiuti speciali della Regione Campania. Ciro Tortora, dottore in chimica con master in ingegneria sanitaria ed ambientale: ha illustrato un prodotto, alla cui formulazione ha contribuito personalmente, per il controllo degli odori molesti nella gestione dei rifiuti. La commissione ambiente, nel corso di questi suoi primi mesi di attività, ha raccolto varia documentazione nazionale ed internazionale sul tema della sostenibilità ambientale, che confluirà nella redazione di linee guida affidate a due gruppi di lavoro: rifiuti e risorse idriche. 6 Ingegneri Napoli

9 TECNOLOGIA VOICE OVER IP: SCENARI DI CONVERGENZA Attuali tendenze del mercato, nuove opportunità di business, scenari futuri 1. Introduzione La progressiva diffusione di reti a commutazione di pacchetto ha indotto ricercatori ed aziende ad esplorare la possibilità di utilizzare tali reti anche per l erogazione di servizi vocali. Si è, pertanto, assistito ad un susseguirsi di sviluppi di tecnologie per la trasmissione vocale su reti packet switched: Voice over X.25 (VoX.25), Voice over Frame Relay (VoFR), Voice over Asynchronous Transfer Mode (VoATM), Voice over Multiprotocol Label Switching (MPLS), Voice over Wi-Fi (Vo- Wi-Fi) e Voice over IP (VoIP). Tra tutte queste, la tecnologia VoIP è quella che ha riscosso maggiore successo, anche in virtù della capillare diffusione del protocollo IP, correlata al crescente successo della rete Internet. Per Tecnologia Voice over Packetbased networks (VoP) si intende l insieme di protocolli, tecnologie e infrastrutture di rete che include la commutazione di pacchetto utilizzate per la fornitura di un servizio di comunicazione vocale, anche integrato con dati, suoni e immagini, servizi a valore aggiunto, servizi di condivisione in tempo reale di risorse e informazioni, e che possono consentire l interoperabilità con reti telefoniche tradizionali. La tecnologia VoP, pertanto, nasce come naturale contraltare alla tradizionale tecnologia per la fornitura di servizi vocali, storicamente erogati attraverso l utilizzo di reti a commutazione di circuito. Sono numerose le opportunità che derivano dalle applicazioni VoP ed in particolare VoIP e tra queste: possibilità di nuove applicazioni e relative opportunità di commercializzazione: servizi nomadici, messaggistica istantanea integrata ed in generale convergenza tra servizi voce e servizi dati; utilizzo di un unico cablaggio per la rete fonia e per la rete dati in contesti aziendali e maggiore flessibilità per l implementazione e la gestione di reti e centralini privati; risparmio nelle comunicazioni a lunga distanza; possibilità, grazie ai nuovi dispositivi mobili evoluti (ad es. smart - phone) di nuovi servizi in mobilità, prescindendo dalla terminazione delle chiamate su reti cellulari tradizionali, con l opportunità di nuove offerte convergenti fissomobile. In questo articolo ci soffermeremo, principalmente, sulla tecnologia VoIP, analizzandone il ruolo nella convergenza, con particolare riferimento alla convergenza fisso-mobile, nonché sulle attuali tendenze del mercato in merito al Voice over IP, sulle nuove opportunità di business derivanti dalla convergenza e sugli scenari futuri legati alla crescente diffusione di questa tecnologia, sia dal punto di vista degli utenti, sia dei fornitori di servizi di comunicazione. Sergio Palumbo Ingegnere Si assisterà ad una spinta sempre maggiore verso la convergenza fissomobile e ad un successo sempre maggiore delle offerte quadruple play numero 2 marzo-luglio

10 2. Aspetti tecnologici Il termine VoIP si riferisce ad una famiglia di tecnologie e protocolli e non ad uno specifico standard.per definire i contorni di una specifica applicazione VoIP occorre fissare alcune scelte implementative che hanno notevole impatto sulla complessità della soluzione, sulle caratteristiche qualitative e sull occupazione di banda per singola conversazione. Le scelte da operare sono essenzialmente le seguenti: tecnica di codifica vocale; protocollo di segnalazione; protocollo di trasporto. Dal punto di vista dell utente, invece, l applicazione VoIP può prevedere un apposito dispositivo (telefono VoIP, wired o cordless) oppure può essere fruita attraverso un software (cosiddetto softphone) da installare su specifici sistemi operativi. Esistono software VoIP sia per i sistemi operativi tipici dei personal computer, ivi compresi notebook e netbook (Microsoft Windows, Linux, Apple McIntosh), sia per i sistemi operativi dei moderni palmari e smartphone (Symbian, Windows Mobile, Android, iphone, etc.). Di seguito si passano brevemente in rassegna le principali soluzioni disponibili per la codifica vocale ed i protocolli di segnalazione e di trasporto. 2.1 Tecniche di codifica vocale Le tecniche di codifica vocale possono essere suddivise, in prima analisi, in due macrocategorie: codificatori waveform: effettuano una codifica della forma d onda del segnale vocale, attraverso operazioni di campionamento, quantizzazione e codifica; Vocoder: analizzano il segnale vocale per ricavarne i parametri da dare in input ad un modello dell apparato di produzione del suono (sistema corde vocali-tratto vocale), in modo da trasmettere i soli parametri del modello. Il più semplice codificatore waveform, intensivamente utilizzato in passato e tuttora protagonista di gran parte delle installazioni nei backbone delle reti fisse, è il PCM (Pulse Code Modulation). Un codificatore PCM si basa, essenzialmente, sull applicazione del teorema di Nyquist. Considerato che il segnale vocale ha una banda netta di circa 3100 Hz (nella finestra 300 Hz 3400 Hz), si procede a campionare il segnale vocale con una frequenza pari al doppio di una banda lorda di 4000 Hz, pertanto a 8 khz. Ciascun campione viene quantizza to 1 con 256 livelli, in modo che possa essere codificato tramite l utilizzo di 8 bit. Ne discende un segnale numerico con un bitrate di 64 kbps 2. Per ridurre l occupazione di banda, senza perdere molto in termini di qualità, sono state introdotte due varianti alla codifica PCM: le tecniche PCM adattative (APCM) e le tecniche PCM adattative differenziali (ADPCM). Le tecniche adattative riducono il numero di livelli di quantizzazione utilizzati, a seconda della variabilità del contenuto informativo del segna- 1 La quantizzazione può essere uniforme o logaritmica. Si è verificato che la quantizzazione logaritmica, per la natura del segnale vocale, è in grado di ridurre il rumore di quantizzazione. Esistono due apposite leggi per la definizione del metodo di quantizzazione logaritmica, utilizzate negli Stati Uniti d America (legge mu ) ed in Europa (legge A ). Per approfondimenti: G.E. Pelton, Voice Processing, McGraw-Hill, È da osservare come le tecniche di multiplexing a divisione di tempo utilizzate nelle reti fisse si basino su un canale vocale base esattamente di 64 kbps: si tratta proprio di un canale adatto al trasporto di una comunicazione vocale codificata con la tecnica PCM. 8 Ingegneri Napoli

11 le vocale istante per istante. È così possibile utilizzare, ad esempio, 4 bit (quindi 16 livelli), incrementandoli quando necessario. Alla base delle tecniche differenziali c è l idea di trasmettere, istante per istante, invece dell ampiezza del segnale vocale in sé, il suo scostamento da un valore predetto. La predizione, basata sui campioni precedenti, viene effettuata sia in trasmissione che in ricezione, pertanto è possibile trasmettere il solo scostamento. La predizione è particolarmente efficace in caso di segnali non troppo velocemente variabili. Si può così arrivare a riduzioni notevoli della banda necessaria alla trasmissione del segnale codificato: anche fino a 32 kbps, ossia la metà della banda necessaria per un canale fonico con codifica PCM. Seppur un bitrate di 32 kbps possa sembrare adeguatamente basso, a partire dagli anni 90 sono stati fatti diversi sforzi per ridurlo ulteriormente. Difatti, in quegli anni si sono verificati due eventi: da un lato, la rapida diffusione della telefonia cellulare ha reso necessaria un ottimizzazione della risorsa scarsa costituita dallo spettro radio, in modo da garantire, a parità di occupazione di banda, un maggior numero di comunicazioni contemporanee; dall altro, le innovazioni tecnologiche dei microprocessori e dei chip ad altissima integrazione (VLSI 3 ) hanno reso disponibili, a costi accettabili, potenze di calcolo prima insperate. Sono stati, pertanto, condotti nuovi studi per algoritmi finalizzati alla trasmissione del segnale vocale con un bitrate più basso rispetto ai codificatori waveform, ma comunque con un accettabile livello qualitativo. Risultato di tali ricerche sono stati i cosiddetti vocoders (dalla contrazione di voice e coders, ossia codificatori vocali), anche noti come 3 Very Large Scale Integration. 4 Cfr. W. Goralski e M.C. Kolon, IP Telephony, McGraw-Hill, tecnologia codificatori model based, in quanto basati su un modello dell apparato di produzione vocale. La differenza sostanziale tra un codificatore waveform ed un vocoder consiste nel fatto che un vocoder, invece di trasmettere la codifica dei campioni del segnale vocale nel dominio del tempo, trasmette delle informazioni derivanti da un analisi del segnale vocale, ricostruito con una sintesi in ricezione. Il segnale vocale viene analizzato per trame di una lunghezza dipendente dallo specifico algoritmo (in genere con una durata compresa tra i 2 ed i 50 millisecondi). L analisi avviene sia nel dominio del tempo che nel dominio della frequenza. È palese, pertanto, che la codifica con un vocoder implichi intrinsecamente una latenza nella trasmissione. A partire dal segnale vocale in ingresso, nella specifica finestra temporale, vengono calcolati alcuni parametri che descrivono un modello dell apparato di produzione che vengono trasmessi e utilizzati in ricezione per pilotare il modello e riprodurre un segnale che viene percepito dall orecchio come simile a quello originale, anche se non esiste alcuna garanzia di uguaglianza o finanche di somiglianza tra la forma d onda trasmessa e quella ricevuta. I parametri possono essere, ad esempio: coefficienti che descrivono le caratteristiche di risonanza del tratto vocale, flag indicante se il segnale in quella finestra temporale contiene o non contiene parlato, frequenza di pitch, etc. Al fine di migliorare l occupazione di banda, una tecnica spesso utilizzata congiuntamente alle predette è quella di soppressione dei silenzi: da studi condotti sui canali fonici con codifica PCM si è visto che in media addirittura il 60% dei bit trasmessi sono di silenzio 4. Le virgolette sono d obnumero 2 marzo-luglio

12 bligo, poiché è sempre presente un rumore di fondo. Proprio a causa di questo rumore di fondo, non è del tutto banale riconoscere il parlato dal silenzio ed il preciso istante in cui inizia il parlato e, a tal fine, si utilizzano apposite tecniche di Voice Activation Detection 5. Grazie ai vocoder e all uso di tecniche predittive e/o di codebook 6 è possibile trasmettere segnali vocali con discreta o buona qualità anche con bitrate abbastanza bassi. Nella Tabella1 7 sono riportati gli algoritmi di codifica più comuni e, per ciascuno di essi, la banda occupata dal segnale codificato con quello specifico algoritmo ed una misura di qualità basata sul Mean Opinion Score (MOS) 8. Algoritmo Tecnologia Bit Rate (Kbps) Complessità (MIPS 9 ) Ritardo di compressione (ms) Dimensione trama (ms) MOS G.711 PCM G.726 ADPCM G.728 LD-CELP G.729 CS-ACELP G.729a CS-ACELP G MPMLQ G ACELP Tabella 1 5 Si noti, tra l altro, che chi conversa al telefono si aspetta, comunque, un certo rumore di fondo, altrimenti potrebbe non distinguere un silenzio dall altro lato della linea da un eventuale caduta della comunicazione e si troverebbe a chiedere continuamente all interlocutore se lo stesso sia ancora in linea, inficiando la conversazione. Per evitare tali inconvenienti, si usano tecniche per l introduzione ad hoc di un rumore di fondo (comfortable noise), talvolta registrando e riproponendo i rumori di fondo reali percepiti dall altro lato della linea. 6 Un codebook è un catalogo di segnali, dove vengono raccolte tutte le possibili eccitazioni del filtro che modella il tratto vocale. In tal modo, è possibile trasmettere il solo indice del catalogo che produce la migliore qualità (minimizzazione dell errore quadratico) più un termine di guadagno relativo. 7 D. Minoli, Voice Over IPv6: Architectures for Next Generation VoIP Networks, Elsevier, Con Mean Opinion Score (MOS) si intende un insieme di metodi di misura della qualità della voce di tipo soggettivo, basato su prove di ascolto. La misurazione avviene attraverso campagne di prova mirate, che prevedono la sottomissione, ad un campione numericamente consistente di persone, di un certo numero di frasi sulle quali devono esprimere dei giudizi in termini numerici, da 1 (qualtià molto bassa) a 5 (qualità eccellente). I restanti livelli sono: 4 (qualità buona), 3 (qualità abbastanza buona), 2 (qualità bassa). Per approfondimenti, cfr. Raccomandazione ITU-T P Million Instructions Per Second. 10 Low Delay-Code Excited Linear Prediction. 11 Conjugate Structure Algebraic Code-Excited Linear Prediction. 12 Muulti Pulse-Maximum Likelihood Quantization. 13 Algebraic Code Excited Linear Prediction. 10 Ingegneri Napoli

13 2.2 Procolli VoIP Dal punto di vista protocollare, il VoIP richiede la coesistenza di un protocollo per il trasporto dei dati multimediali ed uno per il signalling. Per il trasporto delle informazioni vocali (e multimediali in genere), sebbene sia possibile utilizzare i protocolli che tradizionalmente si appoggiano sullo strato IP nelle reti Internet, ossia UDP e TCP, è preferibile utilizzare un altro tipo di protocollo, ossia RTP 14 (Real Time Protocol). Il limite del protocollo UDP consiste nel fatto che, trattandosi di un protocollo connectionless, in nessun modo è possibile garantire che l arrivo dei pacchetti a destinazione rispecchi l ordine di partenza, né è possibile ricostruire l originario ordine dei pacchetti in fase di ricezione, poiché nessuna informazione relativa all ordinamento viene inviata nell header di tale protocollo. Di converso, il protocollo TCP, connection oriented, risulta troppo pesante per le esigenze del VoIP, poiché, se da un lato garantisce la ricezione ordinata dei pacchetti, dall altro offre caratteristiche di ritrasmissione degli stessi in caso di mancata o errata ricezione, che possono essere superflue se non dannose per lo streaming di dati multimediali. Difatti, una volta che un pacchetto è arrivato con un delay superiore al tempo di buffering, questo va in ogni caso scartato e non è possibile attendere i singoli pacchetti, poiché si perderebbe la fluidità della riproduzione a valle. Il compromesso ideale è proprio il protocollo RTP, che garantisce il corretto ordinamento dei pacchetti ricevuti, senza però la ritrasmissione dei pacchetti errati o mancanti. Peraltro, è da notare che un singolo pacchetto rappresenta qualche decina di millisecondi di segnale vocale, pertanto una simile perdita, se sporadica ed isolata, non inficia assolutamente la comprensibilità del segnale in fase di 14 Definito da IETF (RFC 3550). 15 Definito da IETF (RFC 3771). tecnologia ricezione. Esiste, inoltre, una versione sicura del protocollo RTP, il Secure RTP 15 (SRTP), che garantisce anche la crittazione delle informazioni trasmesse. Oltre al trasporto delle informazioni multimediali, è necessario un protocollo per la segnalazione, ossia per le operazioni di instaurazione di una chiamata, per la sua terminazione, per la selezione del destinatario, etc. Per la segnalazione esistono sia protocolli proprietari (ad esempio IAX, Skype, SCCP) sia standardizzati (SIP, Session Initiation Protocol, proposto da IETF e H.323, proposto da ITU-T). Tra i protocolli standardizzati, il primo ad essere utilizzato è stato l H.323, largamente diffuso già nei sistemi di videoconferenza su rete ISDN e, proprio per la sua maturità, adottato anche dalla comunità VoIP. Ciò nonostante, il SIP si è fatto sempre più strada e si prevede che in futuro la faccia da padrone. Il protocollo SIP (Session Initiation Protocol) è un protocollo applicativo basato su IP che offre meccanismi per instaurare, modificare e terminare (rilasciare) una sessione di comunicazione multimediale (voce, video, dati) su rete IP. SIP favorisce un architettura modulare e scalabile, ovvero capace di crescere con il numero degli utilizzatori del servizio. Queste potenzialità hanno fatto sì che il SIP sia, oggi, il protocollo VoIP più diffuso nel mercato residenziale e business, preferito ad altri protocolli, tra i quali H.323. La comunicazione con il protocollo SIP può essere peer-to-peer oppure passare attraverso un proxy server, che si occupa di instradare correttamente le comunicazioni verso i destinatari, oltre che dell autenticazione. Gli utenti si possono registrare ai registrar server per comunicare le proprie informazioni di localizzazione, che vengono inoltrate al location sernumero 2 marzo-luglio

14 ver. Molto utile ai fini del nomadismo sono le funzioni di redirezione, cui sovraintende il redirect server, grazie alle quali il chiamante ottiene le informazioni utili per riuscire a contattare un dato destinatario. In sintesi, le funzionalità di base messe a disposizione da SIP sono: presence: la possibilità di pubblicare e notificare il proprio stato di disponibilità oppure di conoscere quello degli altri utenti; registrazione: l utente, in fase di attivazione, notifica alla rete le informazioni necessarie a raggiungerlo; identificativo unico: ogni utente è caratterizzato da un identificativo logico detto SIP URI (Uniform Resource Identifier); mobilità utente: grazie alle informazioni inviate dall utente in fase di registrazione, la rete riesce ad instradare dinamicamente le chiamate verso il terminale da cui l utente ha effettuato la registrazione, ovunque esso sia; forking: nel caso in cui un utente si registri su più terminali contemporaneamente, i server in rete possono instradare le chiamate su tutti i terminali secondo un ordine prestabilito. Utilizzando queste funzionalità è possibile realizzare numerosi servizi convergenti che integrano le comunicazioni vocali e multimediali ed i dati. Nuove applicazioni si rendono, così, disponibili sia per l utente consumer (messaggistica unificata, telefonia IP, nomadismo, etc.) sia per l utente business (IP-PBX, IP-Centrex, Web Call Center, telelavoro, teledidattica, etc.). I fattori che hanno decretato la fattiva affermazione del protocollo SIP sono: l integrazione con i restanti protocolli Internet, la scalabilità, la semplicità, il supporto alla mobilità ed alla comunicazione collaborativa e unificata e la semplicità di sviluppo delle applicazioni che adottano questo protocollo. Proprio per queste caratteristiche, è opinione di molti che SIP costituisca, per le comunicazioni real-time ciò che il protocollo HTML è stato, in passato, per la navigazione web Problematiche di qualità del servizio Oltre alla problematica dell occupazione di banda e della qualità del segnale vocale derivante dalla codifica scelta, vi sono altri fattori che influenzano la buona riuscita di una conversazione vocale su una rete a commutazione di pacchetto. Prima di tutto, un aspetto da considerare riguarda il ritardo di trasmissione (delay). Il delay è dato dalla risultante di tre componenti: il tempo di trama (necessaria per la codifica), il tempo di elaborazione (in codifica e in decodifica) ed il tempo di trasporto dei pacchetti. I primi due tempi sono pressoché deterministici, mentre il tempo di trasporto è variabile. Prima di tutto, il tempo di trasporto è la somma dei tempi di impacchettamento a monte e di ricostruzione a valle, del tempo di propagazione del segnale (particolarmente sentito nelle reti mobili) e del tempo di attraversamento della rete. Quest ultimo, in particolare, presenta la variabilità intrinseca delle reti a commutazione di pacchetto, non essendo stato stabilito a monte un circuito. Difatti, a differenza delle reti a commutazione di circuito, non è garantito che i pacchetti seguano sempre lo stesso percorso dall origine alla destinazione e, soprattutto in caso di congestione, i pacchetti potrebbero subire ritardi variabili (jitter). Al fine di ridurre i disagi in ricezione, si procede, pertanto, ad una bufferizzazione del segnale, introducendo una nuova componente di ritardo. Diventa, allora, fonda- 16 Nortel White Paper, SIP: Enabling real-time communications effectiveness for today s virtual enterprise, Ingegneri Napoli

15 mentale trovare il giusto compromesso tra le varie componenti in gioco, ossia complessità di calcolo dell algoritmo di compressione, banda occupata, qualità della voce, numero di pacchetti scartati (perché ricevuti troppo tardi rispetto al tempo di bufferizzazione) e massimo ritardo end to end accettabile. Per quanto riguarda il ritardo end to end, secondo la raccomandazione ITU G.114, esso dovrebbe essere inferiore ai 150 ms e comunque non superiore ai 400 ms, limite oltre il quale il segnale vocale non è più comprensibile da chi lo riceve. Una latenza end to end compresa tra i 150 ed i 400 ms può causare fenomeni di eco, per i quali si rende necessario adottare appositi meccanismi di cancellazione dell eco. Per quanto riguarda il jitter, invece, secondo il 3GPP 17, lo stesso deve essere inferiore ad 1 ms, mentre la percentuale di pacchetti errati o scartati per eccessivo ritardo deve essere inferiore al 3% 18. Alla base di molti dei problemi di qualità dei servizi VoIP c è la natura tipicamente best effort della rete Internet, nonché delle reti locali (ad esempio Ethernet o Wi-Fi). Per le reti locali, l IEEE ha definito lo standard 802.1p, che aggiunge informazioni a livello data-link per la definizione di otto livelli di priorità del traffico. Per le reti geografiche, invece, in attesa della migrazione verso IPv6, che offre meccanismi più evoluti per la gestione della qualità del servizio, è possibile, già con IPv4, utilizzare il campo Type of Service dell intestazione del pacchetto IP al fine di definire 64 classi di priorità su ogni singolo pacchetto. Questa tecnica è conosciuta come DiffServ (Differentiated Services) e risulta particolarmente scalabile, motivo per cui è stata preferita a protocolli come RSVP (Resource reservation Protocol), che consente di riservare le risorse di rete per comunicazioni per le quali è necessaria una maggiore qualità. Per le reti mobili le caratteristiche richieste per la buona riuscita di una conversazione VoIP possono essere talvolta difficili da raggiungere, soprattutto in condizioni di frequenti handover e di non eccellente ricezione del segnale. Proprio questa è una delle motivazioni per le quali alcuni operatori mobili potrebbero optare per l introduzione di limitazioni mirate all utilizzo di applicazioni VoIP sulle proprie reti: la difficoltà nel garantire una buona qualità del servizio. Peraltro, lo sviluppo delle reti mobili di terza generazione e la diffusione sempre maggiore di dispositivi ad alte velocità su protocolli come HSDPA, consentono di ottenere buoni se non ottimi livelli qualitativi anche per il VoIP su rete mobile ed in futuro assisteremo a miglioramenti sempre maggiori, con le reti di quarta generazione, le cosiddette reti Long Term Evolution (LTE). All interno di edifici con una ricezione non eccellente, poi, si potrà optare o per lo sfruttamento di reti wireless (sono state definite apposite procedure di seamless handover perché ciò avvenga in modo pressoché trasparente per l utente) oppure l utilizzo diffuso della tecnologia a femtocelle 19, che, se diffusa, potrebbe risolversi anche in un discreto risparmio, in termini di backhauling 20, per il gestore mobile. 17 Il Third Generation Partnership Project (3GPP) è un accordo di collaborazione fra enti che si occupano di standardizzare sistemi di telecomunicazione in diverse parti del mondo. 18 Cfr.: 3GPP TS , AMR speech codec: general description. 19 Una femtocella è una stazione radio base in piccolo che, connessa tramite connessione broadband (ad es. ADSL) si connette alla rete dell operatore mobile, fungendo da ripetitore nella zona circostante (in genere per coprire una casa o un piccolo ufficio). 20 In una rete mobile, il backhaul è il tratto di rete che collega la stazione radio base alla dorsale. tecnologia numero 2 marzo-luglio

16 3. Il VoIP come fattore abilitante nella convergenza fisso-mobile Diversi operatori hanno già adottato il VoIP per arricchire le proprie offerte (sia business che residenziali) nell ottica di fornire una rosa di servizi convergenti su reti IP. È il caso, ad esempio, delle recenti offerte triple play, con telefonia fissa, Internet e TV proposte da diversi operatori di rete fissa. In prospettiva, sempre il VoIP potrà essere protagonista delle future offerte quadruple play, che prevedono, in aggiunta al triple play anche la convergenza fisso-mobile (FMC). La convergenza fisso-mobile è un esigenza sempre più sentita dagli utenti, oltre ad essere un potenziale volano per la creazione di nuove opportunità di business, sia per gli operatori già presenti sul mercato, sia per nuovi player che potrebbero entrare sul mercato in modo altamente competitivo. Fino ad ora, le offerte commercializzate e vendute come convergenti sono state soluzioni ibride basate sulle reti cellulari, attribuendo all utente una numerazione geografica aggiuntiva, la quale viene deviata su un utenza cellulare se la stessa è attiva in una specifica cella. In tal modo, la sensazione dell utente è quella di avere un unico dispositivo in grado di ricevere sia telefonate cellulari, sia, in una zona ristretta nell intorno della propria abitazione o del proprio ufficio, telefonate di rete fissa. Si prevede che in futuro, oltre alle reti di telefonia cellulare, i dispositivi possano utilizzare anche le reti Wi-Fi domestiche o aziendali (e quindi anche le reti fisse), le reti WiMAX in corso di implementazione ed i tanti hotspots Wi-Fi che si vanno via via diffondendo. Difatti, sempre più, gli smartphone di nuova generazione offrono la possibilità di fruire di reti 2G, 3G e di reti wireless (terminali multimodali). Il VoIP può costituire il modo migliore per unificare, sotto un unica numerazione di un unico gestore, in modo convergente e trasparente per l utente, le comunicazioni vocali (ma non solo) originate attraverso questa molteplicità di punti d accesso alla rete Internet. In tal modo, si possono ottenere risparmi non indifferenti per gli utenti e si possono configurare nuove opportunità di business per gli operatori, sia di rete fissa, sia di rete mobile. Anche per gli operatori la FMC ottenuta per mezzo del VoIP può costituire un importante risparmio, con la possibilità di erogare servizi sia fissi che mobili attraverso un unico sistema centralizzato: il cosiddetto IMS (IP Multimedia System), al quale è delegata l attività di convogliamento delle comunicazioni su un unica rete. In tal modo, si otterrebbe una maggiore flessibilità nella gestione delle reti e la riduzione di duplicazioni, una remotizzazione sempre più spinta delle attività di monitoraggio e manutenzione della rete, con conseguente riduzione dei costi. Sul versante corporate e SOHO (Small Office Home Office), è possibile ottenere significativi vantaggi, anche economici, dalla possibilità di offrire servizi IP-PBX e IP-Centrex, rendendo più flessibili o addirittura virtualizzando i centralini telefonici. In questo modo, quella che normalmente era una dotazione infrastrutturale delle aziende, può a tutti gli effetti divenire un servizio, con un vantaggio per i fornitori di servizio ed un risparmio per le aziende, che possono evitare investimenti infrastrutturali e costi manuntentivi e logistici, potendosi maggiormente concentrare sul proprio business, secondo il paradigma Infrastructure as a Service. Infine, sempre in ambito corporate, grazie alla comunicazione in mobilità integrata, si possono ottenere significativi e veloci ritorni d investimento associati, oltre che ai risparmi, anche al migliore supporto alla produttività. Anche scenari di remotizzazione delle postazioni lavorative e di telelavoro possono trovare nel VoIP e nella convergenza fissomobile il fattore abilitante che in passato mancava. 14 Ingegneri Napoli

17 4. Scenari futuri Come previsto da molti analisti, assisteremo, negli anni, ad uno spostamento delle comunicazioni vocali dalle reti a circuito sempre più verso le reti a commutazione di pacchetto. Il successo del VoIP si configurerà come una sfida per gli operatori già presenti sul mercato ed appariranno nuovi fornitori di servizi di comunicazione vocale su rete IP. Inoltre, è opinione diffusa tra gli analisti che si assisterà ad una spinta sempre maggiore verso la convergenza fisso-mobile e ad un successo sempre maggiore delle offerte quadruple play. Per quanto riguarda il mercato europeo, dalla relazione annuale del 2009 dell Agcom si evince come nel 2008 sia proseguito il processo di sostituzione dei servizi voce tradizionali su rete fissa con il VoIP. Per quanto sia ancora complicato misurare i volume di traffico VoIP, soprattutto per le chiamate PC to PC, secondo i dati Agcom le chiamate originate su protocollo IP rappresenterebbero, in media, l 8% del traffico di telefonia fissa in Europa, seppure con alcune rilevanti differenze. Francia e Olanda, difatti registrano la più alta percentuale di utenti di tale servizio: l Olanda mantiene posizioni di leadership con il 32% delle chiamate VoIP sul totale chiamate fisse, cui segue la Francia con il 27%. Secondo l Agcom, dietro l uso ancora limitato di tale servizio in altri paesi europei emerge sia la scarsa consapevolezza dei consumatori dei vantaggi economici del VoIP, sia il limitato incentivo ad usarlo, connesso con la bassa diffusione delle reti a larga e larghissima banda. La penetrazione del VoIP in Europa è comunque particolarmente alta nelle aziende: secondo IDC 21, infatti, nel 2009 quasi la metà delle aziende europee (il 45%) hanno adottato il VoIP per le loro comunicazioni. Secondo Gartner 22 entro il 2019, grazie allo sviluppo delle reti di quarta generazione (WiMAX e LTE), il 50% delle comunicazioni vocali mobili saranno effettuate attraverso tecnologia VoIP e gli analisti consigliano agli operatori mobili di iniziare a pensare a come affrontare questa transizione e alle forme di cooperazione o di partnership con fornitori di altri tipi di servizi. Anche i giganti di Internet, come Google o Yahoo, ma anche i social network, come Facebook e Myspace, dovrebbero iniziare a pensare di fornire anche servizi vocali, utilizzando le reti degli operatori mobili e le reti Wi-Fi. Gli attuali operatori, ed in particolare gli operatori di rete mobile, hanno, attualmente, una posizione privilegiata sul mercato, ma la spinta sempre più forte verso il VoIP tende a rendere sempre più forte la competizione in un mercato dove, prima, chi non aveva a disposizione l infrastruttura per il trasporto delle comunicazioni vocali doveva accontentarsi di una nicchia. Andando sempre più verso una rete di trasporto completamente IP, la voce diventa semplicemente una delle applicazioni che dovrà interagire e, spesso, competere, con le restanti (dati, video, etc.) sulla stessa rete. La tendenza mostrata dagli utenti, difatti, è quella di muoversi rapidamente verso una comunicazione multicanale e sempre più asimmetrica: la voce è stata via via affiancata, e talvolta surclassata, da nuove forme di comunicazione (SMS, chat, , instant messaging, social networking ma anche videochiamate e videconferenze). La rapida diffusione 21 R. Cornelissen, C. Barnard, European WAN Manager Survey 2009: European Attitudes to VoIP Services, IDC, T. J. Hart, A.K. Sharma, Emerging Technology Analysis: Mobile Portal VoIP, Global Consumer Communications Services, Gartner, tecnologia numero 2 marzo-luglio

18 di dispositivi always on-always connected, ossia sempre connessi alla rete Internet, congiuntamente al successo delle diverse opzioni e promozioni commercializzate dagli operatori mobili sono la testimonianza tangibile di questa tendenza ad una visione unificata della comunicazione, dove assume una sempre maggiore importanza il concetto di presence, ossia l essere connessi e notificarlo ai propri contatti (o ad una parte di essi). La diffusione sempre più larga di software per dispositivi mobili come Fring o Nimbuzz, che integrano l accesso a siti di social networking, servizi di instant messaging e servizi VoIP su protocollo SIP, è un chiaro esempio dell orientamento degli utenti in tal senso. Gli operatori già presenti sul mercato, per essere davvero competitivi nel lungo termine, dovrebbero evitare di cedere alla tentazione di snaturare la neutralità della rete introducendo filtri per date tipologie di traffico o privilegiandone altre; dovrebbero, piuttosto, iniziare a pensare alle comunicazioni in modo più olistico, fornendo soluzioni sempre più integrate ai propri clienti. In questo, i fornitori di servizi VoIP dovrebbero essere visti come preziosi partner, anziché come competitor, arricchendo l offerta anche grazie a nuove virtuose alleanze. Peraltro, una simile tendenza a stabilire alleanze per arricchire l offerta mobile con servizi sempre più integrati di messaggistica istantanea (ad es. MSN Messenger) e di social networking (ad es. Facebook, Myspace, etc.) è stata già sperimentata con successo, con la predisposizione di bundle comprendenti quote di messaggi IM o accesso a condizioni economiche facilitate a siti di social network in offerte co-branding o anche branded 23. Secondo Idate 24, gli utenti di servizi di social networking da rete mobile, nel 2012, saranno un bilione. Sul fronte dei nuovi player, invece, è plausibile che si assista sempre più ad una penetrazione degli operatori concessionari di frequenze WiMAX, che potranno incalzare gli operatori mobili 3G sul fronte della convenienza in termini economici, della lotta al digital divide e, soprattutto, della convergenza. Grazie al Voice over Wi-Fi, difatti, potranno bypassare del tutto le reti mobili dei tradizionali operatori o, in ogni caso, tendere ad instaurare partnership con operatori mobili virtuali (MVNO) o diventarlo essi stessi, offrendo ai propri clienti nuovi servizi integrati e convergenti, costituendo così una minaccia per gli attuali operatori mobili. Per evitare una simile eventualità, invece di limitare il traffico VoIP, gli operatori dovrebbero sfruttare questa tecnologia per arricchire la propria offerta, stabilendo opportune partnership con i fornitori di servizi VoIP, così come già fatto per i servizi di social networking e di instant messaging. 23 Alcuni operatori mobili hanno optato, in passato, per la creazione di community alternative con il proprio marchio, ma con scarso successo. 24 P. Carbonne, S. Nakajima, The future of mobile communications. New communication methods to preserve revenue growth, Idate, Ingegneri Napoli

19 IRENE: LA POSTINA DELLE STELLE Studio di una piccola capsula di rientro in grado di riportare sulla Terra carichi utili limitati da orbita LEO Il programma IRENE (Italian Re-Entry NacellE) ha lo scopo di studiare una piccola capsula di rientro in grado di riportare sulla Terra carichi utili limitati, in termini di massa e volume, da orbita LEO (Low Earth Orbit). Tale sfida tecnologica è oggi diventata concreta con l avvio di uno studio per conto dell ASI (Agenzia Spaziale Italiana), da parte di un folto gruppo di aziende Campane (riunite all interno consorzio ALI). Sin dalla nascita dell iniziativa è stato evidente come tutte le competenze necessarie al buon esito del progetto fossero reperibili nella nostra regione. Ciò dimostra come il settore aerospaziale sia un campo in cui la Campania possa vantare realtà di eccellenza, in grado di competere a livello internazionale. La compagine progettuale è molto eterogenea e si avvale del Know-How di piccole realtà locali specializzate in settori di nicchia ad elevata tecnologia (Euro.Soft, Foxbit, TES), della forza della grande impresa (Telespazio e ITS) e della supervisione scientifica di istituti di ricerca sia pubblici che privati (con la partecipazione del CIRA e del Dipartimento di Ingegneria Aerospaziale della Federico II). Il progetto si inquadra in un contesto più ampio, relativo ai sistemi di rientro che in breve, a causa della fine del programma Space Shuttle, resterà appannaggio delle sole capsule russe Soyuz TMA. In tale contesto, IRENE rappresenta un sistema riutilizzabile, a basso costo e sviluppabile in breve tempo per svolgere diverse tipologie di missioni. L intenzione alla base del progetto è quella di verificare la fattibilità e realizzare un sistema di rientro di piccole dimensioni e massa limitata basato sulle più moderne tecnologie aerospaziali. Le principali caratteristiche della capsula saranno: La riutilizzabilità del sistema. Il modulo che rientrerà in atmosfera potrà essere riutilizzato per una successiva missione, previo un opportuna sostituzione delle parti gonfiabili od umbrella like e/o refurbishment delle parti danneggiate durante il rientro e l impatto. Si noti come l economicità del sistema entri in gioco qualora l analisi degli aspetti ricorrenti possa essere confrontabile con quelli non-ricorrenti a fronte di uno scenario di utilizzo di più missioni. La capacità di riportare a terra carichi utili. Si pensi alle possibili applicazioni anche in altri ambiti quale il rientro da LEO ad uso Space Station, applicazione attualmente (e raramente) impiegata attraverso la capsula Raduga montata sopra veicoli Progress opportunamente modificati. Struttura di protezione termica gonfiabile umbrella-like. Le protezioni ed il controllo termico rappresentano un aspetto cruciale per il progetto in quanto applicazione di tecnologie e metodologie note e/o in sviluppo (sistemi di protezione a Renato Aurigemma Ingegnere Coordinatore Commissione Aerospaziale Ordine Ingegneri Napoli Nicola Cimminiello Ingegnere IRENE rappresenta un sistema riutilizzabile, a basso costo e sviluppabile in breve tempo per svolgere diverse tipologie di missioni numero 2 marzo-luglio

20 Ipotesi di layout della capsula IRENE ombrello gonfiabili) in scenari avanzati quali i sistemi di rientro. Strutture composite. Utilizzo di materiali innovativi come elementi portanti del veicolo in tali applicazioni. Lo studio preliminare si propone di delineare la fattibilità dell intero progetto e di ottenere come prodotto un dimostratore ingegneristico, soprattutto per la parte relativa al sistema di protezione termica. Il dimostratore sviluppato consentirà di effettuare prove nella Galleria del Vento ipersonica al Plasma Scirocco presso il Centro Italiano Ricerche Aerospaziali (CIRA), atte a validare sul campo i risultati teorici ottenuti dallo studio. Irene potrebbe essere impiegata in missioni di Earth-Observation, per eseguire test, o missioni limitate nel tempo. ISS 18 Ingegneri Napoli