Un’infrastruttura spaziale più resiliente, sostenibile ed efficiente grazie a una nuova USB
I veicoli spaziali moderni sono spesso dotati di interfacce di servizio proprietarie, che impediscono l’interoperabilità tra missioni, agenzie o entità commerciali; in un ambiente frammentato del genere, un satellite progettato con un’interfaccia non può essere sottoposto a manutenzione o assemblato da un altro veicolo spaziale che utilizza un connettore diverso, il che complica lo sviluppo di un ecosistema scalabile, sostenibile, funzionale e unificato per le comunicazioni e i servizi spaziali. Lanciato nel 2024, il progetto SPACE USB(si apre in una nuova finestra), finanziato dall’UE, affronta questo problema gettando le basi per un sistema di connessione seriale standardizzato e universale, ovvero un vero e proprio bus seriale universale (USB, universal serial bus) per i sistemi di esplorazione spaziale. Attraverso l’adattatore meccanico ed elettrico, o interfaccia passiva comune (CPI, common passive interface), che sta sviluppando, il progetto punta a realizzare l’accoppiamento meccanico e lo scambio di dati/potenza tra le tre principali interfacce di servizio dei veicoli spaziali europei, ossia HOTDOCK, SIROM e iSSI, senza comprometterne le relative prestazioni. «Questo sforzo è essenziale al fine di liberare tutto il potenziale della manutenzione in orbita, dell’assemblaggio robotico e della progettazione modulare di veicoli spaziali, riducendo al contempo i detriti spaziali e incrementando la circolarità dell’economia nello spazio», spiega Matisse Briand, consulente per l’innovazione sostenibile presso In Extenso Innovation Croissance, azienda francese partner del progetto SPACE USB. La CPI sarà inoltre simmetrica, compatta e compatibile con bracci robotici e unità di sostituzione orbitale, spianando ulteriormente la strada a future interfacce standard universali che potrebbero diventare la spina dorsale delle operazioni interoperabili nelle quali sono presenti satelliti in orbite diverse.
Pietre miliari nell’interoperabilità
Ad oggi, SPACE USB ha raggiunto diversi traguardi di fondamentale importanza che gettano le basi per l’interoperabilità nella manutenzione in orbita: tra di essi, una completa indagine sullo stato dell’arte che ha preso in esame circa 100 soluzioni di interconnessione multifunzionali provenienti da Europa, Stati Uniti e Asia. HOTDOCK, SIROM e iSSI, nonché i sistemi disponibili in commercio, sono stati analizzati basandosi su oltre 70 criteri tecnici, tra cui proprietà meccaniche, elettriche, termiche e operative. «Questa indagine ha messo in evidenza sia la diversità delle progettazioni delle interfacce che la mancanza di convergenza, rafforzando la necessità di uno standard comune», osserva Briand. Sulla scia dei risultati dell’indagine e per garantire la compatibilità incrociata, SPACE USB ha stabilito un quadro di standardizzazione con simmetrie meccaniche, protocolli dati e intervalli di potenza definiti, dando vita a un set di specifiche di riferimento che fungerà da base per le future progettazioni di interfacce europee e internazionali. Sono stati compiuti notevoli progressi anche nella progettazione meccanica ed elettrica della CPI, mentre il team del progetto sta adesso ultimando il prototipo di livello di maturità tecnologica 4(si apre in una nuova finestra) (TRL 4) per effettuare i test robotici nell’ultimo trimestre del 2025. SPACE USB è ora entrato nella fase sperimentale concentrandosi sulla convalida dinamica in un banco di prova robotico, con l’obiettivo di garantire l’interoperabilità meccanica durante ripetuti cicli di aggancio/sgancio e le capacità di allineamento tra diversi bracci robotici, nonché la continuità elettrica e l’integrità dei dati in seguito ad accoppiamento/blocco e connessione. La CPI del progetto SPACE USB (SPACE Universal Serial Bus) consentirà la competitività grazie alla compatibilità multi-fornitore e ridurrà gli arresti delle missioni e i costi attraverso modularità, riutilizzabilità e minori vincoli di progettazione, rendendo inoltre tali missioni più flessibili e sostenendo l’emergere di ecosistemi orbitali basati su assemblaggio robotico, carichi utili plug-and-play e infrastrutture sostenibili. Briand conclude: «In definitiva, SPACE USB rappresenta una pietra miliare nella tabella di marcia europea per la manutenzione nello spazio, rafforzando l’autonomia e la leadership del continente nella sostenibilità orbitale e nell’innovazione.» Se ti piacerebbe fare apparire il tuo progetto nella rubrica «Progetto del mese», inviaci un’e-mail a editorial@cordis.europa.eu e spiegaci il perché!