SISDA DECRETO MINISTERIALE 1 GIUGNO 2016 HORIZON 2020 PON 2014/2020 SISTEMA DI DISCESA CONTROLLATA ED ATTERRAGGIO DI PRECISIONE

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1 DECRETO MINISTERIALE 1 GIUGNO 2016 HORIZON 2020 PON 2014/2020 SISDA SIS D SISTEMA DI DISCESA CONTROLLATA ED ATTERRAGGIO DI PRECISIONE RESPONSABILE DEL PROGETTO: Ing. Alessandro Petrini SOGGETTI PROPONENTI E UNITA PRODUTTIVE IN CUI SI SVOLGE IL PROGETTO: AERO SEKUR S.P.A. (SAN PIETRO INFINE,LATINA,CASELLE TORINESE) ALI AEROSPACE LABORATORY FOR INNOVATIVE COMPONENTS SOCIETA' CONSORTILE AR.L. (NAPOLI) UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI NAPOLI PARTHENOPE (NAPOLI)

2 INFORMAZIONI GENERALI SUL PROGETTO AMBITO TECNOLOGICO: Spazio 6.1 Tecnologie Spaziali in grado di favorire la competitività europea, la non dipendenza e l innovazione del settore spaziale e tecnologie connesse all innovazione di terra con base spaziale, come ad esempio l utilizzo dei sistemi di telerilevamento e dei dati di navigazione SETTORE DI MERCATO: rientro atmosferico di veicoli spaziali senza portanza aerodinamica RISULTATI DEL PROGETTO: Sviluppo di una nuova famiglia di prodotti per la sicurezza e l operatività di veicoli aerospaziali, basata su parafoil a guida satellitare per la fase di controllo attivo della discesa del veicolo in atmosfera e utilizzante la tecnologia degli airbag per l atterraggio morbido di precisione DURATA DEL PROGETTO: 24 mesi ( ) BUDGET DEL PROGETTO: 2,5 M

3 INFORMAZIONI GENERALI SUL PROGETTO Avvio Progetto 01/01/2017 Comunicazione ammissione agevolazioni 29/08/2017 Decreto concessione n /01/2018 Gen Feb Marzo Aprile Mag Giugno Luglio Agosto Sett Ottob Nov Dic Gen

4 OBIETTIVO FINALE DEL PROGETTO L obiettivo del progetto proposto è di fornire ai Sistemi Spaziali che rientrano nell atmosfera terrestre o in un pianeta dotato di atmosfera (ad esempio Marte) un Sistema per il rientro guidato verso un punto (target) predefinito. Il dimostratore tecnologico finale sarà costituito da: Sistema paracadute per la fase di discesa Sistema airbag per atterraggio morbido e di precisione Tool analitico/parametrico per l analisi di traiettoria e di missione i Payload SW di navigazione che permetterà al paracadute alare di guidare il payload verso il suo Target

5 ELEMENTI INNOVATIVI DEL PROGETTO Gli elementi progettuali innovativi sono costituiti dalla contemporanea presenza nel sistema studiato di: Nuovo concetto di paracadute per la fase di discesa a seguito di rientro atmosferico; Sistema di navigazione evoluto per assicurare una discesa controllata e atterraggio di precisione nel punto prescelto; Airbag per atterraggio morbido, evitando rimbalzo del payload ed assicurando un ottima precisione nel raggiungimento e mantenimento del punto di atterraggio.

6 O R OBIETTIVI REALIZZATIVI ATTIVI OR Proponente Tipologia Titolo OR 1 Arescosmo RI Studio della missione spaziale applicabile al Progetto OR 2 Università Parthenope RI Studio di un tool parametrico per l'analisi di traiettoria OR 3 Arescosmo RI Studio di un Sistema Controllato di Discesa e Atterraggio OR 4 ALI RI Studio di un Sistema di Navigazione Intelligente (INS: Intelligent Navigation System) OR 5 ALI RI Studio del Payload OR 9 Università Parthenope SS Dissemination Tutti i deliverable previsti per la verifica intermedia sono stati consegnati, ma saranno oggetto di ulteriori raffinamenti per raggiungere lo stato di completamento definitivo.

7 OBIETTIVI REALIZZATIVI ATTIVI OR1: analizzati i campi di applicazione del sistema. Missioni spaziali di rientro atmosferico o aeronautiche peril recupero di payload scientifici. Identificazione dei parametri guida per la progettazione dl del sistema di discesa e di atterraggio edl del sistema di voloautoguidato. OR2: leggi del moto applicabili al sistema paracadute payload per varie fasi della missione di discesa controllata, metodi di risoluzione numerica dei relativi sistemi di equazioni differenziali. Ambienti di sviluppo software per modellare e simulare le varie fasi di discesa controllata del sistema paracadute payload e le fasi propedeutiche al processo di validazione del tool di simulazione. OR3: individuati elementi costitutivi del sistema di discesa ed atterraggio per le fasi di decelerazione e stabilizzazione, discesa attiva ed atterraggio. Identificati i requisiti (di sistema, operativi, funzionali ed ambientali) per procedere alla progettazione dei sottosistemi e le condizioni da soddisfare per ottenere un sistema di discesa congruente con gli obiettivi prefissati. La scelta dei materiali è stata ottenuta da un trade off tra le proprietà meccaniche delle diverse tipologie di fibre sintetiche (Nylon, Kevlar).

8 OBIETTIVI REALIZZATIVI ATTIVI OR4: definite le leggi di controllo e i requisiti necessari per i diversi attuatori e sensori. Definiti i criteri generali per la progettazione del software di guida e del relativo Groud Support Equipment per la validazione del software di navigazione, che risulta di fondamentale importanza per monitorare e predire il comportamento del sistema di discesa in condizioni simili a quelle reali. OR5: analisi e progettazione di una piattaforma di rientro con uno scudo termico dispiegabile ad ombrello per un rientro in atmosfera terrestre e marziana. Questo rappresenta un tipico payload py di una missione di rientro terrestre o marziana. OR9: Attività di Dissemination.

9 OR 1 STUDIO DELLAMISSIONEM SPAZIALE APPLICABILE AL PROGETTO ANALISI MERCATO NAZIONALE ED INTERNAZIONALE PER INDIVIDUAZIONE CAMPO APPLICABILITÀ DI SISDA MISSIONI APPLICATIVE PARAMETRI GUIDA IDENTIFICAZIONE MISSIONE RIFERIMENTO VALIDAZIONE PROTOTIPO OR Proponente Tipologia Contenuto Attività 1.1: Analisi delle Missioni di Esplorazione Spaziale Attività 1.2: Studio ed Identificazione dei Parametri Guida OR 1 Aero Sekur RI Attività 1.3: Identificazione della Missione di Riferimento per Validazione Prototipo

10 PROGRAMMAZIONE ORIGINALE gen-17 feb-17 mar-17 apr-17 mag-17 giu-17 lug-17 ago-17 set-17 ott-17 nov-17 dic-17 gen-18 feb-18 mar-18 apr-18 mag-18 giu-18 lug-18 ago-18 set-18 ott-18 nov-18 dic-18 MS Milestones Luogo RI/SS Partecipanti KO Kick-Off da definire RI AS, ALI, UniP, MiSE RR Requirement Review da definire RI AS, ALI, UniP, MiSE DR Design Review da definire RI AS, ALI, UniP, MiSE MR Manufacturing Review da definire SS AS, ALI, UniP, MiSE TRR Test Readiness Review da definire SS AS, ALI, UniP, MiSE FP Final Presentation da definire SS AS, ALI, UniP, MiSE gen-17 feb-17 mar-17 apr-17 mag-17 giu-17 lug-17 ago-17 set-17 ott-17 nov-17 dic-17 gen-18 feb-18 mar-18 apr-18 mag-18 giu-18 lug-18 ago-18 set-18 ott-18 nov-18 dic-18 OR/Attività Descrizione Proponente RI/SS Input/Deliverables OR 1 Studio della missione spaziale applicabile al Progetto AS RI OR2, OR3, OR4, OR5 Attività 1.1 Analisi delle missioni di esplorazione spaziale AS RI Attività 1.2 Studio ed identificazione dei parametri guida AS RI Attività 1.3 Identificazione della missione di riferimento per validazione prototipo AS RI OR 2 Studio Studodi un tool parametrico a coper l'analisi a di traiettoria aetto a UniP RI OR3 Attività 2.1 Studio delle leggi di governo UniP RI Attività 2.2 Studio dei metodi numerici UniP RI Attività 2.3 Tool di modellazione parametrica UniP RI Attività 2.4 Validazione tool parametrico (analisi CFD, test di laboratorio) UniP RI OR 3 Studio di un Sistema Controllato di Discesa e Atterraggio AS RI OR4, OR6 Attività 3.1 Definizione Architettura del Sistema e identificazione sottosistemi AS RI Attività 3.2 Detailed Design dei Sottosistemi tessili AS RI Attività 3.3 Trade-off materiali aerospaziali e studio delle Tecnologie di Manufacturing AS RI OR 4 Studio di un Sistema di Navigazione Intelligente ALI RI OR7 Attività 4.1 Studio e definizione delle leggi di controllo utili al sistema di discesa e al sistema di soft landing ALI RI Attività 4.2 Studio dei requisiti per attuatori, sensori, HW, elettronica ALI RI Attività ità 4.3 SW di navigazione i ALI RI Attività 4.4 HW detailed design ALI RI Attività 4.5 GSE ( ground control station ) ALI RI Attività 4.6 Validazione navigation system in lab ALI RI OR 5 Studio del Payload ALI RI OR7 Attività 5.1 Studio e progettazione di una piattaforma spaziale di rientro da orbita e/o missioni marziane ALI RI OR 6 Manufacturing ed Integrazione Sottosistemi Tessili AS SS OR8 Attività 6.1 Manufacturing del sottosistema di Discesa Controllata e del sottosistema di Soft Landing AS SS Attività 6.2 Acquisizione componenti (PDD, Sensori, etc.) AS SS Attività 6.3 Integrazione del Sottosistema di Discesa Controllata e del Sottosistema di Soft Landing AS SS OR 7 Manufacturing ed Integrazione dell'ins e del Payload ALI SS OR8 Attività 7.1 Manufacturing Intelligent Navigation System ALI SS 7.1.1, Attività 7.2 Manufacturing payload ALI SS Attività 7.3 Integrazione dell INS e del payload con il paracadute ALI SS Attività 7.4 Supporto alle prove integrate ALI SS OR 8 Assemblaggio, Integrazione e Prove AS SS OR9 Attività 8.1 Integrazione dei sottosistemi AS SS 8.1.1, Attività 8.2 Preparazione ed esecuzione delle prove di Sistema AS SS Attività 8.3 Rapporto Finale AS SS OR 9 Dissemination UniP SS Attività 9.1 Diffusione dei risultati della ricerca UniP SS Attività 9.2 Realizzazione di campagne di comunicazione on line UniP SS 9.2.1

11 PROGRAMMAZIONE Parallelamente al progetto SISDA, la Arescosmo è impegnata anche nella missione ExoMars come responsabile del progetto del paracadute, con la relativa costruzione e prove. Questo aspetto è da considerarsi come un punto di forza a sostegno e consolidamento della ricerca SISDA. Infatti, le criticità emerse su ExoMars stanno consentendo alla Arescosmo ed al partenariato SISDA di evitare problemi dovuti, ad esempio, alle failure del materiale in quanto il nuovo materiale usato nel progetto ExoMars può ormai essere considerato space qualified. Criticità ExoMars: eccessiva degradazione del materiale usato nella costruzione del paracadute legata alle condizioni estreme dell ambiente spaziale. Questo ha comportato la necessità di individuare e qualificare all ambiente spaziale un tipo di materiale diverso da quello originariamente previsto; difficoltà nella procedura di ripiegamento e successiva dinamicai di estrazione dl del paracadute dovute alle dimensionii i dll dello stesso. Di conseguenza, si è reso necessario studiare una diversa procedura di ripiegamento da valutare attraverso opportune prove di estrazione.

12 PROGRAMMAZIONE E evidente, quindi, che il naturale evolversi della ricerca comporta anche dei ritardi nello svolgimento delle singole attività ed è questo il motivo per cui è stato proposto un Gantt aggiornato con lo slittamento nella data di chiusura di alcune attività, con particolare riferimento all OR 3 che, in ogni caso, influisce anche sui successivi OR di ricerca. Tale programmazione evidenzia un allungamento di 3 mesi degli OR2, OR3, OR4, OR5. Al fine di mantenere la chiusura del progetto al 31/12/2018, saranno eseguite delle azioni di recovery comprimendo le attività legate alla fase di SS integrazione e prove del sistema, senza alterare gli obiettivi strategici prefissati. Da Aprile 2018, sarà possibile impiegare il team qualificato Arescosmo con un maggior impegno sul programma SISDA, in quanto il programma relativo al paracadute della missione ExoMarsavràsuperato la fase di Critical Design Review.

13 PROGRAMMAZIONE AGGIORNATA gen-17 feb-17 mar-17 apr-17 mag-17 giu-17 lug-17 ago-17 set-17 ott-17 nov-17 dic-17 gen-18 feb-18 mar-18 apr-18 mag-18 giu-18 lug-18 ago-18 set-18 ott-18 nov-18 dic-18 MS Milestones Luogo RI/SS Partecipanti KO Kick-Off da definire RI AS, ALI, UniP, MiSE RR Requirement Review da definire RI AS, ALI, UniP, MiSE DR Design Review da definire RI AS, ALI, UniP, MiSE MR Manufacturing Review da definire SS AS, ALI, UniP, MiSE TRR Test Readiness Review da definire SS AS, ALI, UniP, MiSE FP Final Presentation da definire SS AS, ALI, UniP, MiSE gen-17 feb-17 mar-17 apr-17 mag-17 giu-17 lug-17 ago-17 set-17 ott-17 nov-17 dic-17 gen-18 feb-18 mar-18 apr-18 mag-18 giu-18 lug-18 ago-18 set-18 ott-18 nov-18 dic-18 OR/Attività Descrizione Proponente RI/SS Input/Deliverables OR 1 Studio della missione spaziale applicabile al Progetto AS RI OR2, OR3, OR4, OR5 Attività 1.1 Analisi delle missioni di esplorazione spaziale AS RI Attività 1.2 Studio ed identificazione dei parametri guida AS RI Attività 1.3 Identificazione della missione di riferimento per validazione prototipo AS RI OR 2 Studio di un tool parametrico per l'analisi di traiettoria UniP RI OR3 a a a Attività 2.1 Studio delle leggi di governo UniP RI a a a Attività 2.2 Studio dei metodi numerici UniP RI a a a Attività ità2.3 Tool ldi modellazione parametrica UniP RI a a a Attività 2.4 Validazione tool parametrico (analisi CFD, test di laboratorio) UniP RI a a a OR 3 Studio di un Sistema Controllato di Discesa e Atterraggio AS RI OR4, OR6 a a a Attività 3.1 Definizione Architettura del Sistema e identificazione sottosistemi AS RI a a a Attività 3.2 Detailed Design dei Sottosistemi tessili AS RI a a a Attività 3.3 Trade-off materiali aerospaziali e studio delle Tecnologie di Manufacturing AS RI a a a OR 4 Studio di un Sistema di Navigazione Intelligente ALI RI OR7 a a a Attività 4.1 Studio e definizione delle leggi di controllo utili al sistema di discesa e al sistema di soft landing ALI RI a a a Attività 4.2 Studio dei requisiti per attuatori, sensori, HW, elettronica ALI RI a a a Attività 4.3 SW di navigazione ALI RI a a a Attività 4.4 HW detailed design ALI RI a a a Attività 4.5 GSE ( ground control station ) ALI RI a a a Attività4 4.6 Validazione navigation systemin lab ALI RI a a a OR 5 Studio del Payload ALI RI OR7 a a a Attività 5.1 Studio e progettazione di una piattaforma spaziale di rientro da orbita e/o missioni marziane ALI RI a a a OR 6 Manufacturing ed Integrazione Sottosistemi Tessili AS SS OR8 Attività 6.1 Manufacturing del sottosistema di Discesa Controllata e del sottosistema di Soft Landing AS SS Attività 6.2 Acquisizione componenti (PDD, Sensori, etc.) AS SS Attività 6.3 Integrazione del Sottosistema di Discesa Controllata e del Sottosistema di Soft Landing AS SS OR 7 Manufacturing ed Integrazione dell'ins e del Payload ALI SS OR8 Attività 7.1 Manufacturing Intelligent Navigation System ALI SS 7.1.1, Attività 7.2 Manufacturing payload ALI SS Attività 7.3 Integrazione dell INS e del payload con il paracadute ALI SS Attività 7.4 Supporto alle prove integrate ALI SS OR 8 Assemblaggio, Integrazione e Prove AS SS OR9 Attività 8.1 Integrazione dei sottosistemi AS SS 8.1.1, Attività 8.2 Preparazione ed esecuzione delle prove di Sistema AS SS Attività 8.3 Rapporto Finale AS SS OR 9 Dissemination UniP SS Attività 9.1 Diffusione dei risultati della ricerca UniP SS Attività 9.2 Realizzazione di campagne di comunicazione on line UniP SS 9.2.1

14 ANDAMENTO DEI COSTI Attività Decreto Sostenuti Da sostenere Attività ità di ricerca , , ,34 34 Attività di sviluppo , , ,70 Totale , , ,04