«Priority Setting: identificazione delle priorità tecnologiche Roma, 3-4 ottobre Tavolo tematico: Spazio

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1 PON GAT Asse I Obiettivo Operativo I.4 Progetto «Supporto alla definizione e attuazione delle politiche regionali di ricerca e innovazione (Smart Specialisation Strategy Regionali)» «Priority Setting: identificazione delle priorità tecnologiche Roma, 3-4 ottobre 2013 Tavolo tematico: Spazio Massimo Claudio Comparini Piattaforma Tecnologica Spaziale Italiana SPIN IT chair@spin-it.eu

2 INDICE La Piattaforma SPIN IT Il perimetro del dominio tecnologico Criticità e attuale situazione Obiettivi strategici Posizionamento strategico del paese e dei suoi territori La visione nazionale Key Message in H2020 PON GAT RICERCA S3_ Tavolo Tematico Aeronautica e Trasporto Aereo 4 ottobre

3 Introduzione la piattaforma SPIN IT The platform supports the space technology development roadmap through a detailed mapping of competencies across the overall industrial value chain and the scientific and academic research activities. It promotes the capture of European Research and Development funds and provides a strategic framework for bilateral R&T and R&D programs as well as the connection with regional aerospace districts and economic clusters Spin-It platform is characterized by the strong interaction with the Italian Space Agency. Moreover, in the last two decades a strong asset in space activities has been the exploitation of dual use technologies and applications. In this respect Italian Minister of Defense is together with ASI a key final user of space asset and technologies. In 2012 Spin-It has given a significant contribution to build up the strategic plan of the Aerospace Italian Technology Cluster (CTNA) in support to industrial competitiveness as well as to develop a first coherent connection with local regional aerospace districts.

4 Introduzione la piattaforma SPIN IT The platform is organized in Application Domain (DA) and Technology Clusters (TC) working groups. Each DA WG addresses the scenario, provides a detailed mapping of competences, identifies the enabling technologies for the specific domain and analyses funding opportunities through different institutions. Aim of Technology Cluster labeled WG is to provide a picture of Italian technology assets and positioning and to elaborate a techno push analysis in the different enabling domains (Electronics, materials, software, ). This process results in a coherent view about the matching, and the conditions, between application domain driven demand and possible technology evolution in Italian entities. It provides a strategic ground to evaluate and establish technology and cooperation in bilateral and European/International partnerships. DA1 DA2 DA3 DA4 Sistemi di Osservazione Sistemi Sistemi della Terra di Navigazione di Sistemi di Trasporto Telecomunicazioni Spaziale; Lancio e Rientro DA5 DA6 DA7 Esplorazione Umana Applicazioni Integrate e Servizi Osservazione dell universo, scienza Stazione Spaziale, ed esplorazione Capsule manned Sicurezza robotica TA1 TA2 Termomeccanica Strutture Materiali Elettronica Sensori integrati, comp. criogenici Meccanismi Fotonica Ottica TA3 TA4 Elaborazione Informatica Tecnologie per il trasporto Dati e di Segnale spaziale To date more than 140 entities (companies, research institutes, university departments) are associated.

5 Domini Applicativi e Tecnologie Abilitanti DA1 Sistemi di Osservazione della Terra DA2 Sistemi di Navigazione DA3 Sistemi di Telecomunicazioni DA4 Sistemi di Trasporto Spaziale; Lancio e Rientro DA5 Esplorazione Umana Stazione Spaziale, Capsule manned DA6 Applicazioni Integrate e Servizi Sicurezza DA7 Osservazione dell universo, scienza ed esplorazione robotica TA1 Termomeccanica Strutture Materiali Meccanismi TA2 Elettronica Fotonica Sensori integrati, comp. criogenici Ottica TA3 TA4 Informatica Elaborazione Dati e di Segnale Tecnologie per il trasporto spaziale

6 Il settore spaziale italiano Third Country in Europe Turnover ~ 1,45 B Activities all over the space value chain ~ 5800 employees/researchers ~ 120 companies 6 major players 5 Reg l Aerospace District Assets in other regions Key and Leadership position in all space application, technology and service domains space 6

7 Il perimetro del dominio tecnologico spaziale Esplorazione Umana e Microgravità Esplorazione ed Osservazione dell Universo - Massimizzare l investimento effettuato nella costruzione della Stazione Spaziale Internazionale Sviluppare l approccio multi disciplinare (microgravità, medicina, biotecnologie), con punte di eccellenza dell industria italiana Sviluppare le competenza nell esplorazione robotica e partecipazione alla strategia globale di esplorazione dello spazio - Mantenere e migliorare l eccellenza acquisita dall Italia nella scienza spaziale, articolata nelle discipline dell Astrofisica, Fisica Fondamentale ed Esplorazione del Sistema Solare Sostener il coinvolgimento dell ambiente scientifico sin dalle fasi di concezione e selezione degli esperimenti; supportare la spazializzazione Navigazione - Proseguire nel supporto al programma Galileo, predisponendo gli investimenti per la creazione dei servizi e per lo studio delle tecnologie della seconda generazione, sviluppo di applicazioni e servizi per l a comunità di utenti GNSS presidio degli sviluppi delle tecnologie di base ed applicate per i sistemi GNSS (e.g. orologi Atomici, ricevitori navigazione) 7

8 Il perimetro del dominio tecnologico spaziale Osservazione della Terra Telecomunicazioni Lancio e Trasporto Spaziale - Sviluppare l eccellenza guadagnata nel sistema di ricerca ed industriale nei sistemi di osservazione radar - integrarla con strumenti di osservazione basati su tecnologie ottiche Sviluppare applicazioni che rispondano a precise generali orientate al monitoraggio ed alla riduzione dei rischi Proseguire lo sviluppo di sistemi duali per la massima efficienza ed efficacia dei programmi spaziali - Risolvere il ritardo nel settore delle TLC satellitari istituzionali e governative, ove l Italia unico tra i grandi paesi europei, non dispone di una propria infrastruttura Proseguire lo sviluppo di sistemi duali Sostenere l industria nazionale nelle tecnologie e sviluppi relativi ai satelliti di medie dimensioni Stimolare gli sviluppi di applicazioni integrate delle tecnologie spaziali per l osservazione della terra, la radiolocalizzazione/navigazione e le TLC Promuovere e sostenere l utilizzazione del lanciatore VEGA in ambito Europeo ed internazionale completando in ambito nazionale sviluppi per la guida e controllo del veicolo e massimizzando il coinvolgimento nazionale Supportare lo sviluppo della competenza e rientro di veicoli unmanned Sviluppare le competenze diversificate, e mantenere quelle tradizionali, nell ambito della propulsione spaziale 8

9 Il perimetro del dominio tecnologico spaziale Servizi Spaziali - Sviluppo dei servizi a valore aggiunto in tutti i campi applicativi (TLC, osservazione, navigazione) anche attraverso lo sviluppo di schemi di Public Private Partnership (PPP) - mobilitare risorse adeguate e garantire i migliori risultati realizzativi ed operativi, un rapporto di lunga durata e di sinergie di interesse tra pubblico e privato, l incremento delle possibilità di finanziamento e una miglior gestione del rischio (tra pubblico e privato). Tecnologie ed Equipaggiamenti Sostenere e sviluppare le aree di eccellenza nella progettazione e realizzazione di tecnologie, equipaggiamenti, strumenti scientifici ed antenne di volo per applicazione in tutti i domini applicativi Crescita sul territorio nazionale di poli di eccellenza tecnologica con la partecipazione attiva di PMI, Università e Centri di Ricerca Sviluppare le capacità di ricerca all interno delle PMI nazionali al fine di incrementare la presenza anche nelle fasi più alte della catena del valore dei sistemi e servizi spaziali Sostenere dinamiche di spin-in e spin-off di tecnologie abilitanti da e verso altri settori 9

10 Domini Applicativi e Priorita Tecnologiche Each WG has produced a Position Paper describing for the specific Application Domain (AD) the overall scenario, an overview of the programs and the technology challenges to be faced scenario skills techno funding Scenario analysis in the domestic, European and International environment. Skill, competences and areas of expertise mapping (eg no. researchers, employees, economic resource relevance, contracts,...) top-down analysis of enabling technologies. ID of individual technology cluster with actual and target TRL (Technology Readness Level) assesment funding analysis of all possible sources in Europe (H2020, ESA,...), National (MIUR, ASI) and regional (POR regional, aerospace district,...) Each Technology Cluster analyzes the mapping of its technology domain with associated clusters and give an evolution path and possible funding plan Techno mapping Techno evolution Mapping of enabling technologies availability in Italy with associated map of centre of competences and skills (Academia, research centres, SME, LSI, ) Possible path of technology clusters evolution associated to envisaged Space mission in line with ASI vision. Funding analysis and plan Strategic Research Innovation Agenda

11 Domini Applicativi e Priorita Tecnologiche DA1 Sistemi di Osservazione della Terra DA2 Sistemi di Navigazione DA3 Sistemi di Telecomunicazioni DA4 Sistemi di Trasporto Spaziale; Lancio e Rientro DA5 Esplorazione Umana Stazione Spaziale, Capsule manned DA6 Applicazioni Integrate e Servizi Sicurezza DA7 Osservazione dell universo, scienza ed esplorazione robotica TA1 Termomeccanica Materiali Strutture Meccanismi TA3 Elaborazione Informatica Dati e di Segnale TA2 TA4 Elettronica Sensori integrati, comp. criogenici Fotonica Ottica Tecnologie per il trasporto spaziale

12 Position Paper example of Application Domain Human Exploration scenario skills programs Turnover ~ 130 M ~ 800 employees 4 Regional districts (Piemonte, Lombardia, lazio,, Campania) ISS e Programmi di sperimentazione collegati: TAS-I, SG, Kayser Italia, TPZ, ALTEC, CNR, AVS, PMI Programmi tecn. ASI (FLECS,CAB,ASA,CAST,SEMBRA): TAS-I, TPZ, AeroSekur, CIRA, SG, Kayser Italia, PoliTo. UNIRo, AVS, PMI. ESA Aurora, Eurobot e Programmi Esplorazione: techno funding TAS-I, TPZ, PoliMI, PoliTo, UNIRo, SG, CISAS, IIT, CNR, Kayser Italia, AVS, PMI, Progetti EC : TAS-I, TPZ, CIRA, SG, CISAS, UNIRo, PoliMI, PoliTo, ISIS R&D, Kayser It, PMI Aree Tecnologiche Aree Tecnologiche ASI MIUR ESA Distretti H2020 PRO.R.A. PNM Life Support & ISRU 3 8 Novel Energy production and Storage 3 8 Advanced Propulsion 3 8 Automation & Robotics 4 8 Thermal Control 4 8 Aerothermodynamics 4 8 Advanced Structures 4 8 Advanced Mechanisms 3 8 GNC & RVD 4 8 Biomedicina Spaziale 3 8 Life Support & ISRU Novel Energy production and Storage Advanced Propulsion Automation & Robotics Thermal Control Aerothermodynamics Advanced Structures Advanced Mechanisms GNC & RVD Biomedicina Spaziale

13 Domini Applicativi e Priorita Tecnologiche DA1 Sistemi di Osservazione della Terra DA2 Sistemi di Navigazione DA3 Sistemi di Telecomunicazioni DA4 Sistemi di Trasporto Spaziale; Lancio e Rientro DA5 Esplorazione Umana Stazione Spaziale, Capsule manned DA6 Applicazioni Integrate e Servizi Sicurezza DA7 Osservazione dell universo, scienza ed esplorazione robotica TA1 Termomeccanica Materiali Strutture Meccanismi TA3 Elaborazione Informatica Dati e di Segnale TA2 TA4 Elettronica Sensori integrati, comp. criogenici Fotonica Ottica Tecnologie per il trasporto spaziale

14 La Dimensione Territoriale PON GAT RICERCA S3_ Tavolo Tematico Aeronautica e 4 ottobre

15 CTNA Universita Centri di Ricerca industria

16 Mappatura territoriale rispetto a domini applicativi

17 Mappatura territoriale rispetto a impatto delle tecnologie e al portafoglio progetti impatto Portfolio progetti

18 Mappatura territoriale rispetto alla localizzazione dei centri ricerca

19 Criticità e attuale situazione Le attività di R&S e Tecnologia nel dominio spaziale sono ad alta intensita di investimento, posso implicare un tasso di mortalita delle innovazioni elevato e richiedono una massa critica adeguata in molti domini. E di fondamentale importanza che i ricercatori siano attivi su progetti collaborativi che i programmi nazionali di R&ST sviluppati nei vari ambiti (ASI, ESA, CE, Difesa, Distretti) siano armonizzati al meglio in una visione complessiva rafforzando il ciclo virtuoso della ricerca dallo sviluppo delle tecnologie alle applicazioni. Gli assetti industriali sono fortemente evoluti nelle ultime due decadi con una forte concentrazione in grandi gruppi per lo piu con partenariato ed azionariato transnazionale ed è sempre piu forte la richiesta di prestazioni elevate e competitività globale a livello di tecnologia qualità costo e flessibilità. E necessario che siano definite linee di orientamento e strategia di lungo periodo per gli investimenti e le attività di R&ST condivise da tutti gli stake-holder di settore. La creazione di un quadro di riferimento condiviso è condizione fondamentale per l allargamento delle collaborazioni nazionali e la partecipazione a programmi internazionali. PON GAT RICERCA S3_ Tavolo Tematico Aeronautica e Trasporto Aereo 4 ottobre

20 Obiettivi strategici DVS 2020 Le priorità del Documento di Visione Strategica decennale, per quanto riguarda le attività spaziali italiane, sono: Gestire la presenza del Paese nella società della Conoscenza Rispondere ai bisogni sociali espressi dal Cittadino Il raggiungimento di tali priorità avverrà lungo le seguenti linee guida: Mantenere e rafforzare la conoscenza scientifica con lo sviluppo di adeguati strumenti scientifici e l analisi dei relativi risultati Raggiungere il ruolo di primato mondiale nel settore di osservazione della Terra Perseguire gli obiettivi di Sicurezza Favorire l indipendenza nell ambito delle telecomunicazioni istituzionali capitalizzando il vantaggio economico Creare attività in grado di ispirare i sogni e le ambizioni delle nostre future generazioni PON GAT RICERCA S3 Tavolo Tematico Spazio 4 ottobre

21 La visione nazionale 1. Osservazione dell universo e esplorazione Ispirazione per le generazioni future Mantenere e rafforzare la conoscenza scientifica 2. Microgravità ed esplorazione umana Sicurezza Nazionale Domini Indipendenza e redditività delle infrastrutture nazionali TLC Leadership globale nell Osservazione della Terra 3. Osservazione della Terra 4. Telecomunicazioni 5. Lanciatori e trasporto spaziale 6. Navigazione 7. Tecnologie e trasferimento tecnologico 8. Metodi e strumenti di ingegneria Documento Visione ASI PTA SRIA Piattaforma SPIN_IT 4 ottobre

22 Tavolo ASI H2020 Osservazione della Terra Telecomunicazioni Navigazione Trasporto spaziale, lancio e rientro Esplorazione umana dello spazio e ISS Scienza, esplorazione ed osservazione dell universo SSA Applicazioni integrate e servizi; Sicurezza

23 Key messages in H2020

24 Key messages in H2020 Space research is supported in Horizon 2020 under the heading "Industrial Leadership", in line with the main objective and challenge to foster a cost-effective competitive and innovative space industry (including SMEs) and research community to develop and exploit space infrastructure to meet future Union policy and societal needs. Horizon 2020 will enable the European space research community to develop innovative space technologies and operational concepts "from idea to demonstration in space", and to use space data for scientific, public, or commercial purposes. This will anchor and structure space research and innovation at the European level and address key aspects identified in the Commission Communication EU Space Industrial Policy: Releasing the Potential for Growth in the Space Sector (COM(2013) 108 final of 28Feb13). Actions will be carried out in conjunction with research activities of the Member States and ESA, aiming at building up complementarity among different actors. The Commission proposal for H2020 sets the following motto for EU Space R&D for 2014 to 2020 Prepare for the increasing role of space in the future and reap the benefits of space now.

25 Key messages in H2020 La politica spaziale europea persegue i seguenti obiettivi: a) promuovere il progresso scientifico e tecnologico b) favorire l'innovazione e la competitività industriale c) consentire ai cittadini europei di beneficiare delle applicazioni spaziali d) aumentare il peso dell'europa sulla scena internazionale in campo spaziale. Allo scopo di raggiungere tali obiettivi, la Commissione Europea ha indicato anche chiaramente quali siano le aree prioritarie da indirizzare: progetti faro Galileo (posizionamento globale ad alta precisione) e GMES (Global Monitoring for the Environment and Security), competitività, sicurezza, cambiamenti climatici, esplorazione dello spazio. La cooperazione tra Commissione Europea e ESA ha portato alla definizione della Politica Spaziale Europea, che si pone i seguenti obiettivi strategici: sviluppare applicazioni spaziali che siano utili alle politiche pubbliche, alle imprese e ai cittadini europei rispondere alla necessità di sicurezza e difesa dell'europa promuovere la competitività e l'innovazione nell'industria portare contributi alla società della conoscenza garantire l'accesso a tecnologie, sistemi e capacità per un operare indipendente e collaborativo PON GAT RICERCA S3_ Tavolo Tematico Aeronautica e Trasporto Aereo 4 ottobre 2013

26 Il Programma Europeo - Priorità per il settore spazio The work programme has been structured to address these challenges by: Prioritising the existing two EU Space flagships of European Global Navigation Satellite System (EGNSS) and Earth Observation reaping the benefits they can generate in the coming years and ensuring their state-of-the-art also in the future; Ensuring support for the third programmatic priority of the EU space policy: the protection of space infrastructure and in particular the setting up of a Space Surveillance and Tracking system (SST) at European level; Ensuring support to EU industry to meet the objectives defined in the Commission communication on Space Industrial Policy, notably to maintain and enhance industry s competitiveness in the global market;

27 Il Programma Europeo - Priorità per il settore spazio Ensuring that Europe s investments made in space infrastructure are exploited to the benefit of citizens; as well as supporting European space science; and Enhancing Europe s standing as attractive partner for international partnershipsin space science and exploration. In around 60% of the budget is allocated to the three EU Space flagships initiatives: European Global Navigation Satellite System (EGNSS), Earth Observation and Protection of European assets in and from space.

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