Uno standard plug-and-play per i sistemi spaziali
Sebbene un’unica interfaccia in grado di connettersi con più dispositivi spaziali sembri pratica, non è ancora stata realizzata. Ogni interfaccia standard «parla ancora la propria lingua». Il progetto SPACE USB(si apre in una nuova finestra), finanziato dall’UE, ha cambiato questa situazione, abbattendo le barriere alla progettazione di una spina standard per l’interconnessione dei sistemi spaziali. Ha presentato un prototipo di interfaccia singola che dimostra la piena compatibilità elettrica e meccanica con le tre principali interfacce di servizio dei veicoli spaziali europei - HOTDOCK, SIROM e iSSI - eliminando l’elemento umano dal circuito per le future connessioni in orbita. Questo risultato è stato ottenuto principalmente promuovendo la collaborazione tra le aziende di ingegneria spaziale concorrenti e spingendole a scendere a lievi compromessi con le loro interfacce standard per adattarsi con successo alla soluzione SPACE USB.
Colmare il divario tra i concorrenti
«La collaborazione con tre produttori europei leader - SENER (Spagna), Space Application Services (Belgio) e iBOSS (Germania) - ci ha fornito le solide basi di cui avevamo bisogno per portare avanti l’innovazione nelle interconnessioni di sistema e creare un sistema unificato», osserva il coordinatore del progetto Raphael Boissonnade. Questa cooperazione ha richiesto un importante cambio di mentalità. «Inizialmente abbiamo dovuto motivare queste aziende partner, che sono concorrenti al di fuori del progetto, a collaborare per una visione condivisa», aggiunge l’autore. Grazie a uno sforzo intenso e a progressi graduali, i responsabili del progetto sono riusciti a sottolineare l’importanza del lavoro di squadra e ad allinearli agli obiettivi del progetto.
Sfide di interoperabilità
La sfida principale è stata quella di definire cosa sia veramente un’interconnessione di sistema e di capire come muoversi verso la standardizzazione, dato che ogni interconnessione di sistema è unica e completamente incompatibile con le altre. Il team si è poi reso conto che costringere tutti i sistemi ad allinearsi completamente con la soluzione SPACE USB prevista avrebbe creato delle difficoltà. «A tal fine, abbiamo chiesto ai partner di classificare privatamente le funzionalità del dispositivo che consideravano più importanti e che non volevano cambiare», spiega Matisse Briand, membro del progetto. «Attraverso un’attenta negoziazione e un compromesso - ad esempio, trovando un equilibrio quando un partner dava la priorità a una funzionalità che un altro considerava meno importante - abbiamo trovato un terreno comune senza costringere nessuna azienda a cambiare completamente il “DNA” - le caratteristiche principali - dei loro prodotti esistenti.» Un’altra sfida importante è stata la simmetria. Le interfacce originali dei dispositivi delle aziende partner erano diverse, con simmetrie di 90 e 120 gradi. Il coordinatore spiega che per l’interconnessione meccanica con la soluzione di SPACE USB, Space Application Services ha accettato di modificare il proprio dispositivo con una simmetria di 120 gradi. Questo compromesso ha permesso di far convergere tutte e tre le interfacce in un unico design di presa standardizzato.
Una nuova era per la manutenzione in orbita
La soluzione SPACE USB è un’interfaccia spaziale universale a standard seriale che opera come dispositivo passivo. Una volta che un dispositivo attivo si aggancia, consente lo scambio di dati/potenza tra i sistemi. È compatto e funziona in modo simmetrico. È in grado di gestire disallineamenti, trasferire grandi carichi e mantenere l’affidabilità con sistemi di backup per evitare guasti. Durante la validazione, il team ha utilizzato un braccio robotico e una semplice patch LED per dimostrare il funzionamento della soluzione, come mostrato in questo video(si apre in una nuova finestra). I test dei prototipi hanno spinto il team al limite. I ritardi della catena di approvvigionamento hanno ridotto il programma di test originario da un mese a una sola settimana per partner. Nonostante i tempi stretti, il team ha validato con successo la propria soluzione. «SPACE USB è solo il primo passo, ma getta le basi per ulteriori iniziative volte a promuovere l’interoperabilità nello spazio. Proprio come la presa USB si è evoluta sulla Terra negli ultimi 30 anni, questa interfaccia crescerà per soddisfare le future esigenze dell’esplorazione spaziale, democratizzando i servizi orbitali per tutti», conclude Boissonnade. Per maggiori informazioni sulle attività che hanno portato al prototipo finale, consultare questo articolo CORDIS.
