Prodotti di osservazione della Terra in tempo reale sulla rotta per salvare vite umane
Una tendenza di rilievo nel mercato dell’osservazione della Terra (OT) consiste nel passaggio a satelliti intelligenti e autonomi, che offrono prodotti e servizi caratterizzati da una maggiore sensibilità, disponibilità, coerenza e, aspetto essenziale, da una bassa latenza. La latenza si riferisce al lasso di tempo che intercorre tra l’acquisizione di un’osservazione e la sua ricezione da parte dell’utente finale. Un’osservazione potrebbe essere un’immagine o informazioni di elevato livello, tra cui dati che indicano la formazione di forti temporali in luoghi specifici. «Fondamentalmente, gli utenti finali saranno in grado di vedere ciò che desiderano, quando lo desiderano, quasi in tempo reale, il che gli consentirà di estrapolare velocemente informazioni critiche in modo efficiente ed economico», afferma il coordinatore di EO-ALERT Murray Kerr, del gruppo Elecnor Deimos, l’ente che ospita il progetto. Data l’importanza della velocità delle informazioni per l’efficacia della risposta di emergenza, il progetto EO-ALERT, sostenuto dall’UE, ha realizzato una prova di concetto per servizi OT globali in tempo reale.
L’architettura della prova di concetto
EO-ALERT è partito dalla definizione delle caratteristiche degli scenari d’uso, quali situazioni di emergenza che hanno bisogno di informazioni in tempo reale. Ciò ha permesso alla squadra di progettare la loro nuova architettura di osservazione della Terra avvalendosi dell’edge computing. «Questa fase si è rivelata cruciale per la nostra squadra multidisciplinare poiché in passato non esisteva alcuna architettura di osservazione della Terra in tempo reale dedicata ai servizi civili», spiega Kerr. In seguito, la squadra ha assemblato gli elementi costitutivi tecnologici che comprendevano tre elementi fondamentali: il sensore (una telecamera ottica o un sensore radar ad apertura sintetica), il computer di bordo per l’elaborazione istantanea dei dati dei sensori e un sistema di comunicazione globale per fornire le informazioni agli utenti finali. «Il nostro sistema finale risulta in effetti simile agli attuali cellulari. La differenza principale risiede nel fatto che il satellite e il registratore elettronico di immagini volano attorno alla Terra a circa 7 km al secondo, catturando immagini a una distanza di 600 km», aggiunge Kerr. Il collaudo del sistema ha riguardato alcuni scenari, quali le previsioni istantanee di condizioni atmosferiche estreme, nonché la collaborazione con l’organizzazione CMRE, con base a La Spezia, per il rilevamento e la classificazione in tempo reale delle imbarcazioni, un fattore rilevante per le missioni di ricerca e salvataggio. Con l’intero sistema di EO-ALERT non ancora operativo, le immagini provenivano da due satelliti europei, un satellite ottico, DEIMOS-2, e un satellite radar ad apertura sintetica, TerraSAR-X. I dati grezzi raccolti sono stati elaborati a terra prima di effettuare la trasmissione globale tramite un sistema di comunicazione a relè geosincrono. «Siamo davvero rimasti stupiti dal funzionamento efficiente del sistema durante il collaudo finale. L’obiettivo era il raggiungimento di latenze inferiori ai cinque minuti, una velocità superiore ai sistemi operativi dell’epoca.» «Siamo infatti riusciti nell’intento di eseguire il rilevamento e la classificazione delle imbarcazioni in circa un minuto, e a darne comunicazione a livello globale entro un minuto, praticamente in tempo reale nel caso dell’immaginografia satellitare», sostiene Kerr.
Missione possibile
EO-ALERT ha dimostrato che è possibile creare satelliti compatti e a basso costo che utilizzano il rilevamento ottico (telecamere con bande visibili e infrarosse) e sensori radar, come i sensori radar ad apertura sintetica, per offrire servizi di osservazione della Terra in tempo reale. «Si tratta di un aspetto importante poiché le squadre incaricate della gestione delle catastrofi richiedono diversi tipi di informazioni e, pertanto, sensori differenti», osserva Kerr. Alcune organizzazioni europee hanno a loro volta sottolineato la necessità di dati satellitari più precisi e veloci per contribuire a un migliore processo decisionale, un aspetto evidenziato in occasione del vertice spaziale 2022 che ha reso la gestione delle catastrofi tempestiva l’obiettivo principale, in particolare per quanto riguarda i cambiamenti climatici. L’architettura e il software scaturiti da EO-ALERT sono attualmente utilizzati da alcuni partner del progetto, tra cui DEIMOS per il suo satellite Sat4EO, e sono inoltre disponibili in commercio per il collaudo e l’impiego durante le missioni, tramite prodotti quale Insight4EO. Il prossimo passo sarà la dimostrazione operativa della soluzione di EO-ALERT in orbita, nel corso della missione IOD/IOV, nonché l’impiego di tali capacità durante future missioni europee e commerciali. «Il nostro desidero è vedere presto EO-ALERT concorrere ai servizi di emergenza, in particolare nei futuri sistemi Copernicus», conclude Kerr.
Parole chiave
EO-ALERT, osservazione della Terra, satellite, gestione delle catastrofi, risposta di emergenza, edge computing, ricerca e salvataggio, Copernicus, sensori
