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Integrated Standard Imager for Earth Observation Microsatellites

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Un rivoluzionario riproduttore di immagini per microsatelliti acquisisce immagini con risoluzioni inferiori a un metro

Il nuovo minuscolo riproduttore di immagini ottiche sviluppato dalla start-up SATLANTIS, con sede in Spagna, può acquisire immagini con una risoluzione inferiore a un metro, un risultato tecnologico notevole per un microsatellite di classe inferiore agli 80 kg.

Ricerca di base

Nel mercato dell’osservazione della Terra vi è una forte richiesta per dati di imaging di alta qualità ed elevata risoluzione, ma l’offerta di tali dati risulta essere scarsa. Con i finanziamenti dell’UE del progetto iSIM, SATLANTIS ha sviluppato una tecnologia innovativa payload per l’acquisizione di immagini per microsatelliti al di sotto degli 80 kg. «I payload iSIM sono riproduttori ottici miniaturizzati concepiti per ottenere un’elevata risoluzione spaziale fino a un metro. La loro dimensione compatta, la massa ridotta (meno di 15 kg), i brevi tempi di riproduzione (5 volte più veloce) e i costi di produzione ridotti (5 volte più accessibili) costituiscono un vantaggio competitivo importante rispetto agli ultimi sistemi di imaging su misura presenti sul mercato», spiega la coordinatrice del progetto María Dasí.

Minuscoli componenti che compongono il riproduttore di immagini

«La tecnologia dei moduli payload iSIM per l’acquisizione di immagini si fa gioco della sfida cruciale che il settore spaziale si trova ad affrontare, ovvero la miniaturizzazione e la normalizzazione di componenti spaziali fondamentali, senza comprometterne le prestazioni», aggiunge Dasí. Questi aspetti incidono notevolmente sul costo e sulle tempistiche di sviluppo a livello sia di produzione che di lancio, rendendo più accessibili i dati spaziali. I componenti fondamentali dei payload iSIM per l’acquisizione di immagini sono raggruppati in due categorie principali: il sottosistema optomeccanico e il sottosistema di elettronica e controllo. Il sistema optomeccanico è un telescopio binoculare composto da due canali ottici identici. Concepito per massimizzare le prestazioni ottiche in condizioni spaziali, la sua massa è ridotta al minimo per contenere i costi di lancio. Il sottosistema di elettronica e controllo combina una tecnologia proprietaria con dei componenti COTS (commercial off-the-shelf). Il sottosistema elettronico all’avanguardia include una potente CPU che gestisce il controllo dei payload, oltre all’elaborazione e alla comunicazione dei dati. Di questo fanno parte anche due rilevatori COTS d’avanguardia per la rapida acquisizione delle immagini.

Applicazioni di rilievo

La tecnologia di trattamento dell’immagine per microsatelliti SATLANTIS sarà posta a bassa orbita terrestre, per consentire l’acquisizione di immagini di alta qualità e di dati provenienti dallo spazio per una vasta gamma di applicazioni differenti. L’immagine ottica ad alta risoluzione è particolarmente utile nel monitoraggio di infrastrutture critiche, per attività di prevenzione dei furti negli oleodotti, rilevamento di attività illegali o minacciose in aree di frontiera e di valutazione del reale impatto delle catastrofi naturali. Inoltre, può apportare vantaggi all’agricoltura di precisione, favorendo la migliore gestione della produzione di raccolti o essere di aiuto nell’indicazione e nella mappatura dei rifiuti in plastica negli oceani. Le immagini da satellite ad alta risoluzione saranno disponibili a un costo davvero contenuto. «Il mercato attuale fornisce immagini multispettrali agli utenti finali con una risoluzione spaziale di circa un metro, al prezzo di decine di euro per chilometro quadrato. La nostra ambizione è quella di ridurre considerevolmente tale costo, fornendo immagini con prezzi nell’ordine di centesimi», osserva Juan Tomás, amministratore delegato di SATLANTIS.

Dimostrazione tecnologica

Si prevede che il lancio di iSIM avverrà nel 2020. SATLANTIS ha sottoscritto un contratto con with Space BD per la missione di dimostrazione che utilizzerà l’«IVA-replaceable small exposed experiment platform (i-SEEP)», la struttura esposta del Modulo sperimentale giapponese «Kibo» sulla Stazione spaziale internazionale (ISS). Si tratta della prima dimostrazione per una tecnologia non giapponese su i-SEEP. Traendo vantaggio dal programma di utilizzo commerciale di «Kibo» offerto dalla Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA), Space BD fornirà il servizio di dimostrazione in orbita a SATLANTIS per contribuire allo sviluppo del prodotto come fornitore di servizi per l’utilizzo dell’ISS. Lo strumento iSIM rappresenta un notevole miglioramento rispetto ai riproduttori di immagini convenzionali, in termini di prestazioni, volume e costo, ponendo SATLANTIS ai primi posti nel mercato dei payload per l’osservazione della Terra.

Parole chiave

iSIM, SATLANTIS, osservazione della Terra, alta risoluzione, payload per acquisizione di immagini, immagini per microsatelliti, Space BD, bassa orbita terrestre

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