I robot prendono il comando nell’assemblaggio di veicoli spaziali oltre la Terra
L’esplorazione spaziale è sempre stata limitata dalle possibilità di costruire strumenti sulla Terra e dal loro lancio in orbita. Ma cosa succederebbe se potessimo aggirare questi vincoli e costruire direttamente nello spazio? Questa è la promessa di in-space assembly and manufacturing (ISAM)(si apre in una nuova finestra), un approccio innovativo che consente di assemblare i veicoli spaziali ed eseguirne la manutenzione in orbita. Il progetto EU-RISE(si apre in una nuova finestra), finanziato dall’UE, si è posto l’obiettivo di rendere questa idea realtà, affrontandone le sfide tecniche e strategiche. Prima di immergersi nell’essenza della robotica, EU-RISE ha fatto un passo indietro per comprendere il quadro generale: ha considerato il futuro di ISAM e ha esplorato le opportunità esistenti e identificando i possibili ostacoli. Attraverso un’analisi di mercato dettagliata e consultazioni con esperti del settore, il progetto ha identificato due potenziali scenari futuri. «Lo scenario a breve termine prevede il ritorno a Terra dei veicoli spaziali, mentre quello a lungo termine si concentra su sistemi modulari in orbita», spiega il coordinatore del progetto, l’ingegnere e dottore di ricerca Marko Jankovic. «Entrambi gli scenari, basati su sistemi robotici autonomi per l’assemblaggio e la manutenzione, hanno fornito una tabella di marcia per garantire che ogni sviluppo tecnologico sia in linea con le esigenze del mondo reale.»
Costruire gli strumenti
Avendo sviluppato una comprensione chiara del mercato, EU-RISE si è concentrata sullo sviluppo degli strumenti necessari per rendere possibile ISAM. Ha perfezionato le tecnologie esistenti, come il Versatile In-Space and Planetary Arm (VISPA) (braccio versatile spaziale e planetario) e la Standard Interface for Robotic Manipulation(si apre in una nuova finestra) (SIROM) (interfaccia standard per la manipolazione robotica), in fase di sviluppo dal 2016, nonché il quadro di controllo del sistema robotico e la console di terra. Nuove innovazioni, come un sistema che usa SIROM per lo scambio di utensili e l’utensile multiuso, hanno dato ai robot la flessibilità necessaria per adattarsi a diversi compiti. Inoltre, un sistema di scarico della gravità che simula l’assenza di peso nello spazio ha permesso di collaudare queste tecnologie sulla Terra in un ambiente controllato.
Dimostrare il concetto
Il progetto EU-RISE ha riunito tutte le tecnologie in un dimostratore hardware-in-the-loop che riproduce le condizioni reali della missione. «I risultati sono stati straordinari: hanno dimostrato che il sistema robotico può eseguire operazioni ISAM complesse. I robot hanno assemblato con successo un gruppo di antenne e un braccio. Il sistema è stato collaudato anche per un potenziale rifornimento satellitare», racconta Jankovic. Riconoscendo che le innovazioni non nascono in modo isolato, EU-RISE ha sviluppato una strategia open-source per promuovere la collaborazione nell’industria spaziale. Creando un quadro di riferimento per le licenze, la gestione dei costi e le migliori pratiche, i ricercatori, le piccole imprese e le grandi aziende avranno a disposizione una guida per collaborare al fine di sviluppare l’ISAM.
Una nuova era per l’Europa nello spazio
I progressi del progetto aprono la strada a una maggiore sostenibilità dell’industria spaziale. I sistemi modulari, infatti, possono essere riparati, aggiornati e riusati, riducendo così gli sprechi e i detriti spaziali. «I risultati del progetto sono fondamentali, perché rappresentano il passaggio da un velivolo spaziale monoscopo a unità modulari per i quali è possibile eseguire la manutenzione, la produzione e l’assemblaggio nello spazio attraverso i robot. Questo rafforza la capacità dell’Europa di offrire un’assistenza in orbita competitiva per i satelliti esistenti e l’ISAM per quelli nuovi, facendone un leader nell’industria spaziale mondiale», sottolinea Jankovic. Le tecnologie che hanno dimostrato di avere successo saranno sviluppate ulteriormente e usate nelle prossime missioni pilota europee di operazioni e manutenzione nello spazio. Questo lavoro contribuisce alla strategia europea per le infrastrutture spaziali, aiutando a sviluppare una nuova economia spaziale, a proteggere i beni spaziali e a garantire l’accesso indipendente dell’Europa allo spazio.
