UNIVERSITA E SPAZIO. Prof. Paolo Teofilatto Scuola di Ingegneria Aerospaziale. L Italia e lo Spazio -- CASD, Roma 25 giugno 2013

Transcript

1 UNIVERSITA E SPAZIO Prof. Paolo Teofilatto Scuola di Ingegneria Aerospaziale L Italia e lo Spazio -- CASD, Roma 25 giugno 2013

2 L inizio dell era Spaziale L attivitàspaziale nasce con la collaborazione tra FFAA e Università. Il primo satellite americano Explorer 1 (1958) viene immesso in orbita da un lanciatore sviluppato dalla Army Ballistic Agency e dal Jet Propulsion Laboratory. Il carico utile è un esperimento scientifico dell Università della Iowa, Prof. Van Allen. In Italia lo spazio nasce grazie a Luigi Broglio, Generale dell AM e Preside della Scuola di Ingegneria Aerospaziale di Roma. Nel 1964 viene lanciato il San Marco 1: il team di lancio era della AM, il satellite è sviluppato dalla Scuola così come l esperimento scientifico (la bilancia di Broglio). Nella fase pionieristica l attività spaziale vede l Università e le FFAA uniche e unite protagoniste, impegnate in sistemi che oggi si direbbero microsatelliti.

3 Micro lanciatori e micro satelliti Sputnik 1 (1957): 84 kg. Carico massimo lanciatore M1-1PS: 90 kg Explorer 1(1958): 13 kg. Carico massimo lanciatore Juno: 20 kg Primo lancio Scout (1961): Carico: Explorer 9 : 7 kg San Marco 1 (1964): 115 kg. Carico massimo lanciatore Scout 150 kg

4 Università e Industria Il Sirio (1977) èil primo satellite italiano costruito da un team industriale: CIA (Aeritalia, Selenia, Montedel, SNIA, Fiar, Oto- Melara) guidato dal Dott. Antonio Teofilatto. Il Sirio pesava 224 kg (ma era geostazionario, Sicral 3000 kg) L esperimento ospitato dal Sirio era stato concepito dal Prof. Carassa del Politecnico di Milano (trasmissioni satellitari a frequenze GHz) Le possibilità di carico dei lanciatori crescono rapidamente consentendo l immissione in orbita di più grandi sistemi spaziali che consentono di ridurre il costo di lancio per chilogrammo e allungare la durata degli investimenti nel settore I servizi di lancio tagliano di fatto le piccole missioni e si sviluppano lanciatori sempre più grandi (vedi Ariane V). Le Università e le stesse agenzie dei paesi più piccoli vengono escluse dalla realizzazione dei satelliti che diviene un attività industriale dei paesi maggiori o di consorsi di agenzie. Le Università mantengono un ruolo propositivo negli esperimenti scientifici affiancando talvolta l Industria nella realizzazione dei relativi sensori.

5 Università italiana e Scienza dello Spazio Meccanica Celeste e Planetologia: Prof. Colombo (Univ. di Padova) Cassini Huygens (1997) MRO (2006) Mars Express (2007) Bepi Colombo (2014) Astrofisica delle alte energie: Prof. Occhialini (Università di Milano) COS B (1975) Beppo Sax (1996) Swift (2004) Agile (2007) Fisica della Relatività : Prof. Ciufolini (Università di Lecce) Lageos 1 (1976) Lageos 2 (1992) Lares (2012) Sistema Galileo (.)

6 I Microsatelliti : il ritorno dell Università nel settore dei sistemi spaziali Stanford University, 1995 : Microsatellite design, lecturer : Prof. Robert Twiggs KIWI Satellites

7 Dai Can satellites a OPAL Il micro satellite OPAL (2000) dal quale furono rilasciati 14 pico satelliti

8 Microsatelliti alla Scuola di Ingegneria Aerospaziale di Roma 1990 Il Prof. Filippo Graziani, poi Preside della Scuola comincia a interessarsi delle tecniche di costruzione di microsatelliti a basso costo e concepisce il programma UNISAT Pochi pensavano allora che gli studenti avrebbero potuto progettare e costruire microsatelliti utilizzando componenti a basto costo 1995 IL MURST eroga un primo finanziamento al progetto UNISAT Viene costruita una stazione di terra (SPIV) Due ricercatori della Scuola vanno a Stanford per un periodo di studio 1997 Inizio del disegno e della costruzione di UNISAT Lancio of UNISAT Lancio of UNISAT Lancio of UNISAT Lancio of UNISAT Lancio of EDUSAT_it 2012 Lancio of Unicubesat gg

9 UNISAT microsatellites Unisat 26 September 2000 Unisat-2 20 December 2002 Unisat-3 29 June 2004 Unisat-4 26 July 2006

10 EduSat 17 Agosto 2011 UNICUBESAT gg, launched with VEGA Maiden Flight

11 La standardizzazione dei pico satelliti : i Cubesat CP1 il primo cubesat (CalPoly), anno 2000 Peso, dimensioni e tecnica di rilascio standard. Una grande comunità che lavora su una stessa piattaforma e ne condivide problemi e soluzioni. Semplicità e basso costo hanno prodotto una planetaria accessibità allo spazio Dal primo cubesat lanciato nel 2000 al marzo 2013 sono stati lanciati 102 cubesat I cubesat sono il primo vero esempio di accesso rapido allo spazio: la standardizzazione del sistema di rilascio consente di imbarcare un cubesat su un lanciatore anche a pochi giorni dal lancio RESPONSIVE SPACE

12 Uso Tattico dello Spazio USAF Gen. Lucio Bianchi

13 ORS 4: Università e lanciatori L Operationally Responsive Space Office e USAF sostengono il progetto dell Università delle Haway di sviluppo di un nuovo lanciatore che può portare 300 kg di carico utile in orbita bassa. Il microlanciatore a tre stadi porterà (fine 2014) il satellite militare HIAKA (Hyperspectral Imaging Aeronautical Kinematic Analysis) di 55 kg e alcuni cubesat tra i quali un evoluzione del SMDC ONE, il 3U cubesat realizzato dai cadetti del Laboratorio della Army Space and Missile Defence Command. Si ritorna allo Scout! Torniamo all antico, faremo un progresso? (Nerone, Ettore Petrolini) No. I microsatelliti e i microlanciatori sono la nuova direzione di sviluppo permessa dalla miniaturizzazione delle componenti elettroniche e dei sensori. Su questa nuova strada si possono ritrovare insieme FFAA, Università e Industria.

14 Un Esempio: aviolancio MBDA Italia, Alenia Aeronautica, Scuola di Ingegneria Aerospaziale: MURALM (MUlti Role Air Launch Missile) Avio, ELV, Scuola di Ingegneria Aerospaziale: SALTO (Sistema Avio Lanciato per Trasferimento in Orbita)

15 In attesa di qualche finanziamento IL Laboratorio di Meccanica del Volo Michele Dicran Sirinian, Scuola di Ingegneria Aerospaziale di Roma

16 e rilascia un missile lunedì10 giugno 2013: un C130J decolla da Fiano Romano

17 prima missione compiuta accelerometri giroscopi

18 Conclusione L Universitàsvolgendo comunque un ruolo di educational incubator può sostenere programmi innovativi e con margine di rischio, purchè a basso costo. Attualmente oltre alla ideazione di missioni e esperimenti scientifici, tramite i microsatelliti l Università ha riacquistato un ruolo importante nell ingegneria dei sistemi satellitari. Il concetto di responsive space richiede l uso di lanciatori dedicati ai microsatelliti. Questi microlanciatori possono vedere le Università protagoniste insieme all Industria e alle FFAA.