L’Italia compie un nuovo passo strategico nel settore dell’Osservazione della Terra. L’Agenzia Spaziale Italiana, ASI, ha sottoscritto con OHB Italia il contratto per lo sviluppo della missione PRISMA Second Generation, indicata anche con l’acronimo PSG, il cui lancio è previsto entro la fine del 2031. Il nuovo satellite garantirà la continuità delle capacità iperspettrali nazionali sviluppate con la prima missione PRISMA, operativa dal 2019, introducendo però prestazioni nettamente superiori. L’innovazione più significativa riguarderà la risoluzione spaziale, che passerà dagli attuali 30 metri a un dettaglio inferiore ai 10 metri. Questo incremento consentirà di osservare il territorio con una precisione molto più elevata, ampliando le possibilità di utilizzo dei dati nei campi della ricerca scientifica, della tutela ambientale, della gestione delle risorse naturali, dell’agricoltura, della prevenzione dei disastri e del monitoraggio dei fenomeni connessi al cambiamento climatico.
PRISMA Second Generation, il nuovo satellite italiano per l’Osservazione della Terra
La missione PRISMA Second Generation sarà basata su un satellite equipaggiato con uno strumento iperspettrale di nuova generazione, capace di raccogliere informazioni dettagliate sulla composizione e sulle caratteristiche della superficie terrestre. A differenza delle tradizionali immagini satellitari, l’osservazione iperspettrale consente di analizzare la radiazione riflessa dagli elementi presenti sul territorio attraverso numerose bande spettrali strette e continue. Ogni materiale, vegetazione, suolo, minerale o sostanza presenta infatti una propria risposta spettrale, una sorta di firma che può essere riconosciuta e analizzata dagli strumenti scientifici. Grazie a questa tecnologia, PSG potrà distinguere caratteristiche della superficie terrestre che non risultano immediatamente visibili attraverso le normali immagini ottiche, fornendo dati più accurati sulla composizione chimica e fisica dei materiali osservati. La missione rafforzerà così la posizione dell’Italia nel settore delle tecnologie spaziali applicate all’ambiente e al territorio, garantendo la disponibilità di dati avanzati per la comunità scientifica, le istituzioni pubbliche e gli operatori industriali.
Risoluzione inferiore ai 10 metri, il grande salto rispetto a PRISMA
Uno degli elementi centrali della nuova missione sarà il significativo miglioramento della risoluzione spaziale. La prima generazione di PRISMA acquisisce attualmente immagini con una risoluzione di circa 30 metri, mentre il nuovo sistema sarà in grado di raggiungere un livello di dettaglio inferiore ai 10 metri. La riduzione delle dimensioni dell’area rappresentata da ogni singolo pixel permetterà di individuare fenomeni e variazioni territoriali su scala molto più ridotta. Sarà quindi possibile analizzare con maggiore accuratezza aree agricole, zone urbane, ecosistemi naturali, superfici interessate da contaminazioni e territori colpiti da eventi estremi. Il miglioramento della risoluzione renderà inoltre più efficace l’impiego dei dati satellitari nelle attività di pianificazione territoriale, nella gestione delle emergenze e nel controllo delle trasformazioni ambientali. La possibilità di combinare una risoluzione spaziale più elevata con informazioni iperspettrali estremamente dettagliate rappresenterà uno dei principali punti di forza di PRISMA Second Generation.
Uno spettrometro avanzato tra 400 e 2500 nanometri
Il cuore tecnologico del satellite sarà costituito da un payload iperspettrale dotato di uno spettrometro ottico avanzato. Lo strumento sarà in grado di acquisire bande spettrali strette e continue nel campo VNIR/SWIR, compreso tra 400 e 2500 nanometri. La risoluzione spettrale prevista sarà di 10 nanometri. Questo valore consentirà di separare e analizzare con grande precisione le diverse componenti dello spettro elettromagnetico riflesse dalla superficie terrestre. Il campo VNIR comprende le lunghezze d’onda del visibile e del vicino infrarosso, mentre il campo SWIR riguarda l’infrarosso a onde corte. L’analisi combinata di queste porzioni dello spettro permetterà di ottenere informazioni approfondite sulla vegetazione, sui terreni, sull’acqua, sui minerali e sui materiali artificiali. Lo spettrometro potrà così identificare con elevata accuratezza la composizione chimico-fisica degli elementi presenti sulla superficie terrestre, rendendo disponibili nuove informazioni per lo studio dei processi ambientali e territoriali.
Tre terabyte di dati al giorno gestiti con l’intelligenza artificiale
L’elevata capacità di osservazione della missione produrrà un volume molto consistente di informazioni. La quantità di dati generata da PRISMA Second Generation è stimata in circa 3 terabyte al giorno. Per gestire questo flusso, il payload sarà dotato di sistemi avanzati di elaborazione direttamente a bordo del satellite. Le tecnologie utilizzate saranno basate sull’intelligenza artificiale e su tecniche di apprendimento automatico. L’elaborazione a bordo consentirà di analizzare e selezionare parte delle informazioni già durante la fase di acquisizione, ottimizzando la gestione dei dati prima della loro trasmissione verso le stazioni di terra. Tra le funzionalità previste figura anche l’analisi in tempo reale della copertura nuvolosa. La presenza di nubi può infatti limitare l’utilità delle osservazioni ottiche, impedendo allo strumento di acquisire informazioni sulla superficie sottostante. Attraverso algoritmi di intelligenza artificiale, il satellite potrà riconoscere le aree coperte dalle nuvole e migliorare la selezione e la gestione delle immagini, riducendo la trasmissione di dati inutilizzabili e aumentando l’efficienza complessiva della missione.
ASI: “un’importante evoluzione delle capacità italiane”
Il contratto sottoscritto dall’Agenzia Spaziale Italiana rappresenta un passaggio fondamentale per l’avvio dello sviluppo della missione. Il progetto viene considerato strategico sia sotto il profilo scientifico sia per il consolidamento delle competenze industriali nazionali. “PRISMA Second Generation rappresenta un’importante evoluzione delle capacità italiane nell’Osservazione della Terra e conferma il valore delle competenze tecnologiche e industriali nazionali”, ha dichiarato Roberto Formaro, Direttore della Direzione Ingegneria e Tecnologie dell’Agenzia Spaziale Italiana. “La missione consentirà di disporre di dati sempre più accurati a supporto della ricerca scientifica, delle istituzioni e delle applicazioni operative per il monitoraggio dell’ambiente e del territorio. Questo programma valorizza il patrimonio di competenze sviluppato dall’industria nazionale e consolida un percorso di innovazione tecnologica che consentirà di affrontare con strumenti sempre più avanzati le sfide future nel campo dell’osservazione iperspettrale della Terra”. Le parole di Formaro evidenziano il ruolo della missione non soltanto come evoluzione tecnologica della prima generazione di PRISMA, ma anche come infrastruttura destinata a sostenere attività operative e scientifiche di interesse nazionale.
OHB Italia guiderà il programma come prime contractor
La realizzazione di PRISMA Second Generation sarà affidata a una filiera industriale nazionale altamente specializzata. OHB Italia opererà come prime contractor, assumendo la responsabilità complessiva dello sviluppo del sistema e del satellite per l’Osservazione della Terra. L’azienda aveva già ricoperto un ruolo centrale nella missione PRISMA di prima generazione, lanciata nel 2019. Con il nuovo contratto, OHB Italia guiderà un programma industriale che coinvolgerà alcune delle principali realtà italiane del settore spaziale. “La firma di questo contratto con l’Agenzia Spaziale Italiana rappresenta per OHB Italia una responsabilità importante e dà continuità al ruolo già ricoperto con successo nella missione PRISMA, lanciata nel 2019”, ha commentato Roberto Aceti, amministratore delegato di OHB Italia. “Come prime contractor guideremo un programma che coinvolge alcune delle principali eccellenze dell’industria spaziale italiana, integrando tecnologie altamente innovative in un sistema progettato per rispondere ai requisiti più avanzati dell’osservazione iperspettrale. PRISMA Second Generation conferma la capacità della filiera nazionale, in stretta collaborazione con l’ASI, di lavorare in modo sinergico per realizzare missioni strategiche, trasformando innovazione, esperienza e collaborazione in un’infrastruttura spaziale al servizio del Paese”. La missione conferma quindi la volontà di valorizzare le competenze maturate dall’industria nazionale, favorendo una collaborazione tra aziende specializzate nella costruzione di satelliti, piattaforme e strumenti di osservazione.
Thales Alenia Space Italia realizzerà la piattaforma satellitare
All’interno della filiera industriale, Thales Alenia Space Italia fornirà la piattaforma del satellite in qualità di subcontractor. La piattaforma rappresenta la struttura fondamentale del veicolo spaziale e comprende i sistemi necessari per garantire il funzionamento della missione. Tra questi rientrano l’alimentazione elettrica, il controllo dell’assetto, la gestione termica, le comunicazioni, la propulsione e il computer di bordo. Su questa piattaforma sarà successivamente integrato lo strumento iperspettrale, insieme agli altri sottosistemi indispensabili per l’acquisizione, l’elaborazione e la trasmissione delle informazioni. Il coinvolgimento di Thales Alenia Space Italia permetterà di utilizzare competenze tecnologiche consolidate nella realizzazione di sistemi satellitari complessi, contribuendo alla costruzione di un’infrastruttura capace di operare con elevati livelli di precisione e affidabilità.
“Questa collaborazione con l’Agenzia Spaziale Italiana e OHB Italia rappresenta un’opportunità significativa per Thales Alenia Space per migliorare le proprie capacità nell’Osservazione della Terra, a beneficio della comunità scientifica e a supporto di applicazioni pratiche per una migliore gestione delle risorse ambientali e una migliore comprensione dei fenomeni globali”, ha dichiarato Giampiero Di Paolo, Amministratore Delegato di Thales Alenia Space Italia. “Questo contratto riflette la comprovata esperienza di Thales Alenia Space nella produzione di satelliti per l’Osservazione della Terra come Copernicus e COSMO-SkyMed di Prima e Seconda Generazione, tra gli altri. Il risultato di oggi conferma le decisioni strategiche che abbiamo preso con la piattaforma PRIMA-S, rinomata per la sua grande flessibilità e capacità di ospitare diversi tipi di payload, consentendo sia missioni in orbita terrestre bassa che media”.
Leonardo svilupperà il nuovo strumento iperspettrale
La realizzazione dello strumento iperspettrale sarà affidata a Leonardo, attraverso un contratto dedicato già sottoscritto nel dicembre scorso. Il payload costituisce la componente scientifica principale della missione. Una volta completato, lo strumento sarà integrato nel sistema satellitare, permettendo al nuovo PRISMA di acquisire immagini e dati nelle diverse bande dello spettro elettromagnetico. Lo sviluppo dello spettrometro richiederà l’impiego di tecnologie ottiche, elettroniche e informatiche avanzate, necessarie per garantire la precisione delle misurazioni e la gestione dell’elevato volume di informazioni generate durante ogni passaggio orbitale. Il contributo di Leonardo si inserisce in una filiera industriale che riunisce competenze differenti e complementari, valorizzando le capacità maturate dal comparto spaziale italiano nella progettazione di sensori, piattaforme e sistemi di elaborazione.
Monitoraggio del cambiamento climatico e degli ecosistemi
I dati prodotti da PRISMA Second Generation saranno utilizzati per migliorare lo studio dei fenomeni legati al cambiamento climatico e supportare il monitoraggio delle trasformazioni ambientali. L’analisi iperspettrale consentirà di osservare variazioni nella vegetazione, nei suoli, nelle acque e negli ecosistemi, rilevando segnali che potrebbero indicare condizioni di stress ambientale, perdita di biodiversità o alterazioni provocate da eventi naturali e attività umane. Le informazioni raccolte potranno contribuire al miglioramento dei modelli previsionali utilizzati per comprendere l’evoluzione dei fenomeni climatici e per valutare gli effetti delle variazioni di temperatura, delle precipitazioni e della disponibilità idrica. La missione potrà inoltre offrire un supporto alla tutela degli ecosistemi, consentendo di controllare nel tempo lo stato di aree naturali, foreste, zone umide, coste e territori soggetti a processi di degrado.
Agricoltura, desertificazione e gestione delle risorse naturali
Un altro settore di applicazione sarà quello dell’agricoltura. Le immagini iperspettrali potranno fornire informazioni sullo stato delle colture, sulla presenza di stress idrico, sulla salute della vegetazione e sulle caratteristiche chimiche dei terreni. La maggiore risoluzione spaziale permetterà di analizzare le superfici agricole con un livello di dettaglio più elevato rispetto alla prima generazione, offrendo strumenti utili per una gestione più precisa delle coltivazioni e delle risorse disponibili. I dati potranno essere impiegati anche per monitorare i fenomeni di desertificazione, individuando progressivamente le aree soggette a perdita di fertilità, erosione o riduzione della copertura vegetale. La possibilità di osservare nel tempo le variazioni del territorio consentirà di seguire l’evoluzione dei processi di degrado e di supportare la pianificazione degli interventi destinati alla protezione del suolo e alla gestione sostenibile delle risorse naturali.
Un supporto avanzato per disastri naturali e trasformazioni del territorio
La missione potrà contribuire anche all’analisi e al monitoraggio dei disastri naturali. Le informazioni satellitari potranno essere utilizzate per osservare le aree colpite da incendi, alluvioni, frane e altri eventi estremi, fornendo dati utili per valutare l’estensione dei danni e le trasformazioni subite dal territorio. La capacità di distinguere materiali e superfici differenti potrà aiutare a individuare aree bruciate, terreni saturi d’acqua, variazioni della vegetazione e altre anomalie ambientali. Le osservazioni effettuate in momenti diversi permetteranno inoltre di confrontare la situazione precedente e successiva agli eventi, migliorando la comprensione delle dinamiche territoriali e supportando le attività istituzionali di monitoraggio. L’accuratezza dei dati potrà risultare utile anche nella fase successiva alle emergenze, quando diventa necessario verificare il recupero degli ecosistemi, la ricostruzione delle infrastrutture e l’evoluzione delle aree danneggiate.
Discariche abusive, amianto ed emissioni di gas inquinanti
Tra le applicazioni più rilevanti di PRISMA Second Generation rientra la possibilità di individuare fenomeni difficilmente rilevabili attraverso tecniche tradizionali. Le informazioni acquisite dallo strumento iperspettrale potranno essere utilizzate per identificare la presenza di discariche abusive, riconoscendo le caratteristiche spettrali dei materiali accumulati e le alterazioni prodotte sulle superfici circostanti. Il satellite potrà contribuire anche alla ricerca di materiali contenenti amianto, grazie alla capacità di distinguere specifiche firme spettrali associate alle diverse sostanze. Un ulteriore campo di applicazione riguarderà il controllo delle emissioni di gas inquinanti. Le osservazioni potranno fornire indicazioni sulla presenza e sulla distribuzione di determinate sostanze nell’ambiente, contribuendo alle attività di monitoraggio e controllo. La capacità di individuare alterazioni della superficie terrestre potrà inoltre essere impiegata per riconoscere cambiamenti anomali, contaminazioni e trasformazioni non facilmente osservabili con strumenti convenzionali.
Una missione strategica per lo spazio italiano fino al 2031
Il lancio di PRISMA Second Generation è previsto entro la fine del 2031. Nei prossimi anni saranno sviluppati e integrati il satellite, la piattaforma, lo strumento iperspettrale e i sistemi di elaborazione dei dati. Il programma rappresenta una delle principali evoluzioni delle capacità italiane nel campo dell’osservazione iperspettrale della Terra e punta a garantire la continuità operativa rispetto alla missione PRISMA attiva dal 2019. La combinazione tra una risoluzione spaziale inferiore ai 10 metri, uno spettrometro capace di operare tra 400 e 2500 nanometri e sistemi di intelligenza artificiale installati a bordo consentirà di produrre informazioni sempre più dettagliate sulla superficie terrestre. La missione metterà a disposizione della comunità scientifica, delle istituzioni e degli operatori industriali una capacità osservativa avanzata, consolidando il ruolo della filiera spaziale nazionale e offrendo nuovi strumenti per affrontare le sfide ambientali, climatiche e territoriali dei prossimi anni.