Reti wireless ad hoc nello spazio
Centinaia o addirittura migliaia di piccoli sensori potrebbero essere rilasciati da un satellite in orbita su un pianeta e utilizzati come strumento distribuito per l’esplorazione e lo studio della sua superficie. In particolare, la capacità di osservare l’atmosfera del pianeta potrebbe contribuire a garantire che non vi siano condizioni di pericolo nella posizione in cui è previsto l’atterraggio. Il progetto SWIPE(si apre in una nuova finestra) (Space wireless sensor networks for planetary exploration), finanziato dall’UE, è stato avviato per sviluppare tale scenario di esplorazione del pianeta. La missione proposta si basava sulla tecnologia wireless adattiva. Questa tecnologia all’avanguardia ha già trovato applicazioni nel salvataggio di emergenza in aree remote, dove i collegamenti con il mondo esterno sono limitati. I sensori progettati e realizzati durante SWIPE sono stazioni micro-meteorologiche, in grado di misurare parametri ambientali quali temperatura, deposizione di polvere, radiazioni e luce in diverse lunghezze d’onda. Ogni stazione è alimentata in modo autonomo con l’energia solare e offre l’elaborazione dei dati, nonché funzionalità di rete. Alcune delle stazioni di SWIPE, dotate di capacità di comunicazione satellitare, sono in grado di stabilire un collegamento con un satellite in orbita attorno al pianeta. Tutti insieme, creano la propria rete ad hoc. I dati raccolti dal set di quattro sensori verrebbero prima elaborati e poi inviati al satellite orbitale. Le misurazioni raccolte sulle condizioni ambientali presenti sul pianeta possono essere gestite da centrali che utilizzano algoritmi di fusione di dati dedicati. I dati vengono quindi fatti passare attraverso la rete e raccolti e organizzati prima di essere inviati al satellite orbitale e successivamente trasmessi alla Terra. I partner di SWIPE hanno definito questo scenario della missione sulla superficie della Luna. Hanno inoltre sviluppato nodi di rete pienamente funzionali con il carico utile del sensore per valutare tre diversi livelli di comunicazione: all’interno della rete di sensori wireless, tra la rete dei sensori e il satellite relè, e tra il satellite e la Terra. L’intero sistema è stato testato in laboratorio e in un analogo della Terra a Svalbard, Norvegia, appositamente scelto per corrispondere allo scenario della missione. Anche se il lavoro si è concentrato sul Mare Ingenii sul lato più lontano della Luna, i risultati possono essere estrapolati per altre missioni di esplorazione planetaria, tra cui una missione su Marte. SWIPE ha preso con successo tecnologie di rete ibride sviluppate per applicazioni terrestri e le ha implementate per risolvere i problemi di esplorazione planetaria. Rispetto alle sonde planetarie solitarie, le reti di sensori wireless permettono di individuare superfici più grandi per periodi più lunghi.
Parole chiave
Spazio, SWIPE, reti di sensori wireless, esplorazione del pianeta, satellite orbitale
