Spazio, Esa sigla un contratto da 130milioni per Hera: Italia protagonista della missione europea di difesa planetaria

La firma del contratto dà così il via alle strategiche attività industriali per la innovativa missione Hera in cui anche l'Italia è in pole

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Nuovo passo strategico per le missioni di difesa planetaria. L’Agenzia Spaziale Europea ha infatti annunciato la firma del contratto da circa 130milioni di euro (129,4 mln) per la missione Hera, la prima dell’Esa che affiancherà la missione Dart della Nasa per difendere la Terra dagli asteroidi e studiarne la composizione.

Il contratto è stato firmato oggi da Franco Ongaro, Direttore di Tecnologia, Ingegneria e Qualità dell’ESA, e da Marco Fuchs, Amministratore Delegato della società tedesca OHB, che guida il consorzio Hera. La firma ha avuto luogo presso il centro ESOC dell’ESA, in Germania, che servirà da controllo di missione per il lancio del 2024 di Hera.

Hera è il contributo europeo a una collaborazione internazionale di difesa planetaria tra gli scienziati europei e americani denominata AIDA, Asteroid Impact & Deflection Assessment. La sonda DART – il cui lancio è previsto a luglio 2021 – effettuerà prima un impatto cinetico sul più piccolo dei due corpi. Hera seguirà le orme con un dettagliato sondaggio post-impatto per trasformare questo esperimento su grande scala in una tecnica di deviazione di asteroide ben compresa e ripetibile.

Così facendo, la missione Hera, delle dimensioni di una scrivania, dimostrerà inoltre nuove tecnologie multiple, come la navigazione autonoma intorno all’asteroide – come per le moderne automobili a guida autonoma sulla Terra – mentre raccoglie dati scientifici importanti, per aiutare gli scienziati e i progettisti di future missioni a meglio comprendere composizione e struttura degli asteroidi.

La missione europea sarà, insieme al veicolo spaziale Dart (Double Asteroid Redirect Test) della Nasa, la prima sonda inviata dall’uomo a incontrarsi con un sistema di asteroide binario, una classe poco compresa che costituisce circa il 15% degli asteroidi conosciuti. Il progetto di difesa planetaria inizierà con la sonda Dart della Nasa il cui lancio è previsto a luglio 2021 e che effettuerà prima un impatto cinetico sul più piccolo dei due corpi. Quindi nel 2024 Hera seguirà le orme con un dettagliato sondaggio post-impatto per trasformare questo esperimento su grande scala in una tecnica di deviazione di un asteroide “ben compresa e ripetibile”.

Così facendo, la missione Hera, una navicella grande come una scrivania, dimostrerà inoltre nuove tecnologie multiple, come la navigazione autonoma intorno all’asteroide – come per le moderne automobili a guida autonoma sulla Terra – e la raccolta contemporanea di dati scientifici importanti, per aiutare gli scienziati e i progettisti di future missioni a meglio comprendere composizione e struttura degli asteroidi. Ma non solo.

La navicella Hera porta a bordo due CubeSats ‘Milani’, che procederà all’analisi delle polveri dell’asteroide bersaglio, e Juventas’ che studierà la struttura interna del corpo celeste realizzando la prima radiografia di un asteroide.

Impatto con l’asteroide – Missione DART della NASA

Hera rilascerà il primo ‘CubeSats‘ europeo (satelliti in miniatura costruiti da scatole delle dimensioni di 10 cm) nello spazio profondo per un sondaggio ravvicinato dell’asteroide, inclusa la prima sonda radar dell’interno di un asteroide – utilizzando una versione aggiornata del sistema radar a bordo della missione dell’ESA sulla cometa, Rosetta.

Con un lancio previsto a ottobre 2024, Hera viaggerà verso il sistema di asteroide binario – la coppia di asteroidi vicino alla Terra, Didymos. Una luna di 160 metri, precedentemente battezzata ‘Dimorphos’ nel giugno 2020, della stessa misura circa della Grande Piramide di Giza, orbita l’enorme corpo principale dalle grandi dimensioni grosso come una montagna e del diametro di 780 metri.

Juventas_CubeSat

L’impatto cinetico di DART su Dimorphos a settembre 2022 dovrebbe alterare la sua orbita intorno a Didymos e creare anche un cratere sostanzioso. Questo asteroide lunare diventerà unico, sarà il primo corpo celeste ad avere le sue caratteristiche orbitali e fisiche intenzionalmente alterate dall’intervento umano. Hera raggiungerà il sistema di Didymos alla fine del 2026, dove per circa sei mesi effettuerà degli studi ravvicinati.

Il centro controllo della missione Hera sarà presso il centro ESOC dell’ESA a Darmstadt, Germania, che è anche sede del programma di Monitoraggio e Salvaguardia (Space Safety and Security Programme) di cui Hera fa parte.

La firma di questo contratto copre lo sviluppo completo del satellite Hera, integrazione e test, compreso il suo sistema avanzato di guida, navigazione e controllo (GNC). I contratti per i due CubeSats ospitati da Hera e i relativi sviluppi tecnologici sono già in corso.

I partner europei di Hera

Il contratto è stato assegnato a un consorzio guidato da OHB System AG di Brema, appaltatore principale.

Dei 17 Stati Membri dell’ESA che contribuiscono alla missione Hera, la Germania è in prima linea, con l’incarico del progetto complessivo e integrazione del veicolo spaziale Hera, delle telecamere principali di navigazione, serbatoi, propulsori, antenna high-gain, ruote di reazione, e unità di massa della memoria.

L’Italia è alla guida per quanto riguarda i sottosistemi di alimentazione e propulsione della missione, e fornisce il transponder per lo spazio profondo che permetterà l’esperimento radio-scientifico della missione. L’Italia guida inoltre il CubeSat di prospezione mineraria, che prende il nome dal compianto Andrea Milani, illustre professore e importante scienziato di asteroidi.

Il Belgio sta sviluppando il computer di bordo e il software di Hera, il cervello del veicolo spaziale, oltre alla sua unità di condizionamento energetico e unità di distribuzione – il cuore del suo sistema elettrico. Contribuisce inoltre all’imager termico di sviluppo giapponese di Hera e al centro operativo CubeSats presso ESA/ESEC.

Il Lussemburgo guida il CubeSat che ospita il radar ‘Juventas’ e il sistema di comunicazione inter-satellitare che permette ai due CubeSats Hera di comunicare con la Terra attraverso una innovativa rete che utilizza Hera come trasmettitore dati.

Portogallo e Romania stanno sviluppando l’altimetro laser che fornirà informazioni vitali per le funzioni di navigazione autonoma. Inoltre, la Romania sta sviluppando l’unità di elaborazione immagini, cablaggi e l’attrezzatura per i test elettrici (contribuendo al contempo allo sviluppo del controllo navigazione e guida, GNC).

La Repubblica Ceca è responsabile per tutta la struttura del satellite, per il software del carico utile (per comandare gli strumenti), per la validazione del software indipendente e delle attrezzature per il supporto a terra per il test pre-volo del satellite. Fornisce inoltre componenti per il radar in bassa frequenza di Juventas e il software di elaborazione dati sul secondo CubeSat.

La Spagna sta sviluppando l’innovativo sistema di guida, navigazione e controllo di Hera, come pure il sistema di comunicazione spazio profondo. Fornisce inoltre lo strumento gravimetro Juventas.

  • L’Austria contribuisce con l’analisi dei dati di missione e loro elaborazione.
  • La Danimarca contribuisce al CubeSat Juventas e all’unità terminale remota
  • La Francia fornisce il radar a bassa frequenza di Juventas, oltre ai tracciatori di stelle e fornisce supporto alla pianificazione per le operazioni del carico utile e alle traiettorie ravvicinate dei CubeSats
  • L’Ungheria fornisce supporto scientifico per la calibrazione delle telecamere.
  • I Paesi Bassi stanno sviluppando il nuovo sistema di distribuzione CubeSat nello spazio profondo e forniscono i sensori solari di Hera.
  • La Svizzera contribuisce con elementi strutturali e meccanismi per i pannelli solari
  • La Finlandia fornisce il secondo imager multispettrale CubeSats e l’equipaggiamento di bordo. Fornisce inoltre l’unità di elaborazione dati.
  • La Polonia contribuisce con le antenne dispiegabili del radar a bassa frequenza di Juventas
  • L’Irlanda fornisce una innovativa unità di misurazione d’inerzia per aiutare la sonda Hera a sostenere la navigazione nello spazio profondo
  • La Lettonia, Stato Membro Associato dell’ESA, contribuisce con un rilevatore del tempo di volo per l’altimetro laser della missione.

Italia in prima linea nella nuova missione Hera

L’Agenzia Spaziale Europea si prepara alla missione Hera di difesa planetaria e, con il contratto da circa 130 milioni di euro sottoscritto oggi con Ohb Germania, “siamo in prima linea come Europa e come Italia” per queste nuove missioni sugli asteroidi. A scandirlo intervistato dall’Adnkronos da Andreana d’Aquino è Franco Ongaro, Direttore tecnologia, ingegneria e qualità dell’Esa e responsabile del sito Estec dell’Agenzia, il più grande centro di ricerca spaziale europeo che si trova a Noordwijk in Olanda. Ongaro sottolinea che “Hera è una missione molto innovativa perché provare a deviare un asteroide e caratterizzarlo con precisione, quindi fare dei modelli utilizzabili nel futuro, è una novità così come esplorare un asteroide doppio qual’è Didymos con la sua luna Dimorphos o Didymoon”.

Ma Hera “è anche una missione tecnologicamente avanzata, è una missione molto innovativa, tra quelle che rientrano nella New Space, come si definisce un nuovo modo cioè di fare attività spaziali. E’ una missione interplanetaria, ed oggi firmiamo il contratto in vista del lancio che partirà nel 2024, tempi molto brevi dunque rispetto alle altre missioni, una spetto -segnala Ongaro- che riduce i costi di un a missione”. Con la firma del contratto di oggi, Ongaro spiega che si dà il via alle attività industriali ed “i 130 milioni di euro pagano lo sviluppo del satellite di Hera e dei due CubSat ‘Milani’ e Juventas’, mentre alla prossima ministeriale Esa del 2022 dovranno essere sanciti i fondi per il lanciatore, le operazioni di lancio e post lancio e prevediamo all’incirca altri 140 milioni di euro raggiungendo così un finaziamento totale per la missione Hera pari a 270 milioni di euro circa”.

“Al di là della missione in sé – commenta Ongaro – oggi si concretizza il mio coronamento di un sogno iniziato 10 anni fa”. L’ingegnere dell’Esa sottolinea inoltre che i due CubSats che verranno rilasciati da Hera “sono di una sofisticazione tecnologica incredibile. Su uno di loro – Juventas – ci sarà una nuova versione del radar di Rosetta, e questro CubSat porta a bordo anche un payload molto importante realizzato dall’Università di Bologna. Inoltre il nostro CubSat ‘Milani’, l’altro microsatellite che verrà rilasciato da Hera, avrà un sensore capace di vedere il gas e le particelle dell’asteroide bersaglio”. Ciò significa, continua l’ingegnere italiano e Direttore di Estec, “che avremo la possibilità di caratterizzare eventuali resti e analizzare la polvere che viene fuori dal cratere dopo l’impatto della sonda Dart della Nasa che partirà l’anno prossimo, saremo cioè in grado di ‘dare un’occhiatta all’interno dell’asteroide’“.

Inoltre “c’è anche aspetto tecnologico di rilievo legato alla navigazione autonoma. Una volta arrivata verso l’asteroide, il satellite Hera non avrà bisogno di comandi da Terra ma si orienterà autonomamente anche se da noi ci sarà un monitoraggio continuo. Anche questa nuova capacità”, aggiunge Ongaro “ridurrà i costi operativi della missione”.

Ongaro torna quindi sul ruolo dell’Italia in questa missione. “E’ molto importante: se il finanziamento principale viene dalla Germania, l’Italia infatti è responsabile del sistema elettrico, della propulsione, della trasmissione dei dati dallo spazio e delle celle solari”. Infine l’ingegnere dell’Esa accende i riflettori sul CubSat dedicato ad Andrea Milani: “E’ un ricordo del professore italiano che ha ideato la missione e che la nominò ‘Don Chisciotte’, una missione ritenuta importante dalla Science National Foundation degli Usa tanto che ha chiesto alla Nasa di farne una missione spaziale oggi divenuta Dart che partirà tra luglio-agosto del 2021”.

“Nella missione Hera ampio parterre delle industrie d’Italia”

E’ stata una sorpresa perché con una mossa “non attesa, l’Agenzia Spaziale Italiana ha deciso di partecipare alla missione europea Hera, la prima che punta alla difesa planetaria” andando a studiare l’asteroide binario Didymos con la sua luna Dimorphos. Intervistato dall’Adnkronos da Andreana d’Aquino, è Ian Carnelli, responsabile della missione Hera, a sottolinearlo parlando a margine della firma del contratto da 130 milioni di euro, oggi all’Esoc di Esa a Darmstadt in Germania, un contratto che dà il via alle attività industriali della innovativa missione spaziale europea. “E’ un parterre di grande rilievo -sottolinea Carnelli- quello industriale italiano, ci sono Leonardo che realizza i pannelli solari di Hera molto performanti, Thales Alenia Space che ha la responsabilità dei sistemi radio, Hbo Italia che si occupa di tutti il sistema di potenza e Avio che realizza a Colleferro il sistema di propulsione a bordo del satellite”. Ma non solo. Carnelli ricorda che “c’è anche la startup italiana TecnoSystem Development di Pozzuoli, vicino Napoli, che grazie alle sue microtelecamere mostrerà le immagini del rilascio dei due CubSats, uno dei fiori all’occhiello della missione Hera”. Anche la startup Tyvak, riferisce ancora Carnelli, “ha un suo ruolo stategico perché ha realizzato il CubSat ‘Milani’.

Insomma, “l’Italia con le sue aziende ha lavorato molto bene in questa missione” ed il peso dell’Italia, continua Ian Carnelli, “si è fatto sentire anche sul fronte della scienza che produrrà Hera, con l’Inaf ad esempio“. L’aspetto chiave della missione Hera che Ian Carnelli mette in evidenza è “che sarà possibile raccogliere tutti i dati dell’asteroide che la Nasa impatterà con la sua sonda Dart che sarà lanciata il prossimo anno”. “Sarà possibile -spiega Carnelli- studiare la forma del cratere, le polveri, insomma grazie a queste informazioni potremo inserire i parametri nei simulatori e correggere i nostri algoritmi per validare il sistema di deviazione di un asteroide”. Con il CubSat ‘Milani’, indica ancora Carnelli, “studieremo le polveri, con Juventas potremo fare la ‘radiografia dell’asteroide“. Il contratto firmato oggi, osserva infine il responsabile della missione Hera, “mostra anche un approccio nuovo dell’Esa, un approccio low cost nel realizzare missioni che utilizzano tecnologie già note, quindi un approccio positivo e che dà molte opportunità anche a nuove aziende”.