Le direttrici principali verso cui si evolve l’industria spaziale sono la crescente miniaturizzazione dei satelliti e la crescente precisione dei dati misurati. Un metodo valido in pressoché tutte le applicazioni di Osservazione della Terra per migliorare la precisione del dato è quello di abbassare la quota a cui questo viene rilevato. Naturalmente c’è un limite per i sistemi satellitari, dovuto al fatto cha all’abbassarsi della quota l’attrito atmosferico impone un utilizzo sempre maggiore dei motori per mantenere in orbita il satellite. Ciò comporta un consumo elevato di propellente e, in ultima analisi, impone un limite severo alla vita operativa del satellite.

Negli ultimi anni è stato sviluppato un concetto di sistema propulsivo (RAM-EP) in grado di utilizzare i gas presenti in atmosfera come propellente e quindi di non esserne limitato dalla quantità imbarcata nel serbatoio. Questo sistema propulsivo, permetterebbe di estendere considerevolmente la vita operativa di un veicolo spaziale in orbita molto bassa (in questa proposta indichiamo con VLEO, Very Low Earth Orbit, le orbite sotto i 250 km).

Obiettivi e risultati

Il progetto intende studiare e sviluppare il concetto sopra esposto per arrivare alla realizzazione di un prototipo di sistema di propulsione RAM-EP, le cui componenti principali sono il collettore di gas atmosferici ed il motore ad effetto Hall che li utilizza come propellente. Si intende, inoltre, realizzare lo studio di un nuovo veicolo spaziale di classe “small” (sotto i 500 kg di massa complessiva) in grado di ospitare un sistema propulsivo RAM-EP ed in grado di operare a quote VLEO. In particolare, l’intervallo che sarà oggetto di studio nel progetto è quello compreso fra i 160 ed i 250 km, zona sostanzialmente inesplorata per i veicoli spaziali, se si eccettua la missione scientifica GOCE (che tuttavia solo per un breve periodo al termine della sua vita operativa ha volato fra i 225 e i 250km). Così come per GOCE (ed in misura anche maggiore), il veicolo spaziale dovrà essere pensato ex-novo, dovendo studiare anche questioni aerodinamiche per affrontare la presenza dell’attrito. Infine, il progetto studierà alcune delle applicazioni e dei servizi che potranno essere realizzati con satelliti e costellazioni operando ad una quota finora mai utilizzata per l’osservazione della Terra. Si studieranno i possibili payload ospitabili dal veicolo, sia ottici, sia radar, e le applicazioni che potranno essere generate con il loro utilizzo ad una quota così bassa.

Planetek in particolare si occupa sia degli scenari applicativi che un satellite in VLEO può soddisfare in modo innovativo, sia di tecnologie abilitanti come la stima di assetto, sia contribuendo alla progettazione di un sensore innovativo come la Quantum Plenoptic Camera proposta dall’Università di Bari.

Partner: Distretto Tecnologico Aerospaziale, ENAV, Telespazio, Università di Bari, Vitrociset, Aeroporti di Puglia, Università Kore di Enna, Istituto nazionale di fisica nucleare, Leonardo, Centro nazionale delle ricerche, ENEA, Planetek, Enginsoft, Politecnico di Bari.

Progetto cofinanziato dall’Unione europea – SIE, PON Ricerca e Innovazione 2014-2020 (www.ponricerca.gov.it)