Un software italiano per il controllo dei satelliti Galileo

soyuzIl 27 marzo parte dalla Guyana francese il razzo Soyuz che ha il compito di mettere in orbita i numeri 7 e 8 del sistema di navigazione europeo
di Manuela Campanelli
È stato da poco messo a punto un software per controllare il buon funzionamento dei satelliti del sistema di navigazione Galileo, la versione europea del più noto Gps statunitense. Il 27 marzo parte dalla base di Kourou in Guyana francese il razzo Soyuz con il settimo e l’ottavo satellite da posizionare in orbita. «Il software sarà capace di stabilire in tempo reale l’accuratezza, la precisione e la stabilità dei segnali emessi, e di comunicare tempestivamente un loro eventuale malfunzionamento», sottolinea Marco Luise del dipartimento di ingegneria dell’informazione dell’Università di Pisa che ha coordinato la realizzazione del software, un lavoro commissionato dall’Agenzia spaziale europea (Esa) e durato circa un anno.

Trenta satelliti
Questo insieme di programmi e procedure sarà installato per il momento presso l’European Space Research and Technology Centre (Estec), il centro più importante di ricerca e sviluppo dell’Esa, al quale subentrerà il Galileo Supervisory Authority (Gsa), quando il sistema Galileo sarà completo dei suoi 30 satelliti e comincerà a funzionare. I satelliti avranno dunque un loro centro di riferimento a testimonianza dell’importanza che assumeranno.
Alternativa a Gps e Glonass
Il sistema Galileo vuole essere infatti un’alternativa al russo Glonass e all’americano Gps, nato dal progetto Guerre stellari ai tempi del presidente Ronald Reagan per un uso prettamente militare. «In origine quest’ultimo sistema portava in sé un disturbo intenzionale che gli impediva di funzionare anche per le applicazioni civili e che in seguito fu tuttavia spento», spiega Luise. A oggi sono pertanto in funzione due versioni di Gps, una utilizzabile dal pubblico e l’altra accessibile alle forze militari con un codice segreto. Nonostante questa maggiore versatilità, il sistema Gps fa ancora riferimento al dipartimento della Difesa degli Stati Uniti, che in qualsiasi momento potrebbe oscurarlo. I satelliti Galileo nascono pertanto dall’esigenza dell’Europa di avere un proprio sistema di posizionamento e di navigazione a uso esclusivamente civile. Ma non solo.
Verso una maggiore indipendenza
Il sistema Galileo soddisfa anche la necessità dell’Europa di non dover dipendere da sistemi di navigazione satellitari altrui. Un malfunzionamento del Gps metterebbe in seria difficoltà non solo tutte le forme di trasporto odierne, ma anche le attività finanziarie e commerciali, i servizi pubblici, le operazioni umanitarie e di sicurezza nonché quelle legate all’emergenza. Per acquisire una maggiore autonomia l’Europa già all’inizio degli anni Novanta ha pertanto deciso di costruire un sistema tutto suo, che rimanesse sotto il controllo civile e fosse al 100% interoperabile sia con il sistema di posizionamento americano sia con quello russo, al fine di proporre un nuovo elemento pienamente integrato con quelli già esistenti.
Uno strumento essenziale
Il progetto Galileo si completerà nel 2019 e sarà costituito da 27 satelliti più tre di riserva. Già quattro sono in orbita e costituiscono il numero minimo per far funzionare un sistema ancora tuttavia sperimentale. «I lavori procedono bene, a parte il guasto riportato da un razzo vettore russo appartenente a uno dei due satelliti lanciati lo scorso agosto finiti fuori orbita (sono il quinto e il sesto della costellazione Galileo): per essere ancora utilizzati occorrerà modificare i parametri di funzionamento del navigatore», dice Luise. Attualmente gli scienziati stanno svolgendo un’intensa attività di ricerca sui satelliti Galileo di seconda generazione. Quelli già lanciati sono stati infatti costruiti su un progetto risalente a dieci anni fa. Nuovi satelliti, e quindi nuovi segnali, saranno lanciati dal 2020 in poi: avranno una precisione dell’ordine di 10 centimetri e permetteranno al navigatore di lavorare anche in ambienti chiusi, garantendo un’ottima copertura in tutto il mondo.
Dalla ricerca al lavoro
Il lavoro più impegnativo deve pertanto essere ancora svolto. Incoraggia tuttavia sapere che l’Italia è terza in Europa per tradizione e impegno nella ricerca spaziale e nelle collaborazioni con la Nasa, dopo Francia e Germania. Non a caso l’Università di Pisa ha da tempo attivato un corso di laurea in ingegneria aerospaziale. Il settore spaziale offre diverse opportunità oltre che di studio per i giovani ricercatori anche d’impiego. Il progetto Galileo sta per esempio creando un nuovo business per le aziende manifatturiere, per i programmatori e per i gestori di servizi. «Ricevitori Galileo saranno posizionati sui mezzi di trasporto, navi, treni ad alta velocità e applicati sulle macchine movimento terra e trattori per avere un tracciato delle lavorazioni», dice Luise.
Possibili applicazioni in agricoltura
Dal codice a barre di una bottiglia di vino o di olio si potrà pertanto risalire alla data e alla zona geografica di produzione: i segnali mandati dai satelliti Galileo al trattore, dove sarà posizionato un ricevitore Galileo, saranno rimandati al sistema di gestione per sapere il percorso che la macchina agricola dovrà fare quel giorno e nello stesso tempo a un consorzio che certificherà in questo modo l’autenticità dei suoi prodotti. «Già gruppi di ricercatori nella Regione Toscana lavorano con questi obiettivi, mentre in quest’ottica sta entrando AvMap, l’azienda di Carrara che produce navigatori satellitari Gps per aerei, elicotteri, auto, camper, fuoristrada e macchine agricole», prosegue Luise, che è anche presidente di Toscana Spazio, la rete di aziende ed enti di ricerca che sostiene la competitività all’interno del settore aereospaziale della Toscana e che punta a valorizzare le grandi professionalità presenti nel territorio. Tra di esse vi è anche Flyby, l’azienda livornese che, oltre a rielaborare dati per trovare sversamenti di olio in mare con sistemi ottici, ha inventato un’interessante applicazione per conoscere il tempo ottimale per esporsi al sole ed evitare fastidiose scottature: dai satelliti Cosmo-SkyMed ottiene infatti il dato sull’irraggiamento solare e dai Gps (in futuro da Galileo) sulla propria posizione sulla Terra.

In difesa dei nostri mari
Le costellazioni satellitari saranno una preziosa risorsa anche per individuare precocemente gli sversamenti di idrocarburi in mare, controllare le estensioni di foreste e monitorare la lavorazione di una certa cultura. Al momento i dati prodotti con l’intento di proteggere l’ambiente provengono dai quattro satelliti italiani Cosmo-SkyMed: per mezzo di immagini ottenute con radar ad apertura sintetica, cioè con una serie di scatti multipli quasi della stessa scena, tuteleranno le nostre coste dalla dispersione di inquinanti in mare e in particolare vigileranno le aree occupate dalle piattaforme di estrazione degli idrocarburi. È questo l’obiettivo dell’accordo stipulato da poco dal ministero dell’Ambiente con l’Agenzia spaziale italiana (Asi) ed e-Geos per controllare in modo quotidiano e tempestivo la superficie dei nostri mari. L’attività di monitoraggio satellitare sarà finanziata con i fondi delle royalties versate dai concessionari delle piattaforme a titolo d’implementare la tutela dell’inquinamento.

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