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Durante la terza giornata del Web Marketing Festival, noi iWriter abbiamo seguito alcuni interventi degli speaker nella sala Aerospace, in cui il focus di tutti i talk è stato lo Spazio, declinato in varie forme. Tutti noi (forse) sappiamo che il Sole è una stella, che la Terra non è piatta e che stiamo cercando di riportare l’uomo sulla Luna, ma il mondo aerospaziale è molto più complesso e riguarda più aspetti di quel che siamo abituati a pensare. Con questo articolo vogliamo portarvi con noi al Festival e illustrarvi ciò che abbiamo imparato durante questa giornata.

 

Non solo esplorazioni spaziali

Quando sentiamo parlare di spazio, molto spesso pensiamo a film fantascientifici con viaggi interstellari e scoperte di nuovi pianeti abitati. Ma lo spazio non è solo questo. È qualcosa di molto vicino a noi e che ci riguarda anche qui sulla Terra. L’elemento dello spazio che più da vicino ci riguarda è il Sole. Il Sole è la stella che permette, tra altri fattori, la vita sulla Terra dandole calore e luce. Non è un oggetto immobile nello spazio ma ha una sua dinamica molto ampia e diversificata, di cui la Terra, come tutti gli altri pianeti del sistema solare, risente.

Vincenzo Romano, ricercatore dell’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia e fondatore della start up Spacearth Technology, nel suo talk al WMF ha illustrato i principali eventi solari e ha spiegato in che modo questi hanno rilevanza sulla Terra. Il Sole, oltre a emettere radiazione elettromagnetica, emette anche particelle massive che hanno una velocità inferiore rispetto alla radiazione e la cui quantità dipende dall’attività solare. L’attività solare è misurata in base alle macchie solari: più macchie sono presenti, più l’attività solare è alta, più particelle il Sole emette. Il ciclo dell’attività solare dura circa undici anni e oggi ci troviamo al minimo dell’attività. Non tutte le particelle emesse dal Sole ovviamente arrivano a interagire sulla Terra ma quando questo accade, cosa avviene sul nostro pianeta? Dal punto di vista fisico le particelle che arrivano fino alla Terra interagiscono con il campo magnetico terrestre: alcune non lo superano e non entrano nella nostra atmosfera, altre invece entrano nell’atmosfera dove il campo geomagnetico è verticale, cioè ai poli, e provocano le aurore, boreali e australi. Ma ciò che realmente ci interessa è come l’interazione di queste particelle influenza la vita degli esseri umani.

Tralasciando gli effetti delle particelle sulla nostra salute, possiamo dire che esse incidono su tutto ciò che conosciamo dal punto di vista tecnologico. I sistemi satellitari, su cui si basano le telecomunicazioni, il traffico aereo e marittimo e persino l’agricoltura, infatti, sono fortemente influenzati dalla presenza delle particelle. La loro presenza può comportare errori e malfunzionamenti ai sistemi satellitari con conseguente impossibilità di usare un determinato servizio. Negli ultimi anni, l’utilizzo della tecnologia è aumentato in modo esponenziale ed è quindi chiara la necessità di dover prevedere e gestire tali eventi affinché non vi siano gravi incidenti e danni globali.

L’insieme delle condizioni precedentemente illustrate prende il nome di space weather, il tempo meteorologico spaziale e per conoscerne gli andamenti, la scienza si avvale della meteorologia spaziale. L’Agenzia aerospaziale europea (ESA) ha in corso un progetto, chiamato Space Situational Awareness (SSA), che ha l’obiettivo di tutelare le tecnologie di navigazione satellitare dell’Unione Europea. Per fare questo, il programma si concentra su tre aree principali, tra cui la meteorologia spaziale, attraverso un servizio di nowcasting e forecasting.

Il rischio sistematico a cui siamo sottoposti, apre le porte a un nuovo mercato di notevole interesse. Infatti, l’obiettivo del prossimo futuro è di rendere la meteorologia spaziale affidabile come la meteorologia classica. Oltre alla possibilità di sviluppo di servizi di previsione sempre più efficienti, si cercano soluzioni e nuovi mezzi che possano rendere il sistema satellitare resiliente allo space weather e aerei e mezzi destinati agli esseri umani protettivi dalle radiazioni. Di natura ottimista, Romano ritiene che nonostante le difficoltà nel prossimo futuro saremo in grado di avere una situazione abbastanza garantista per le nostre tecnologie.

Le sfide nello spazio per la Terra, però, non si esauriscono qui. Il sistema satellitare, come abbiamo già detto, entra in gioco anche nella gestione delle coltivazioni agricole ed è proprio per l’agricoltura che Max Gulde, speaker al WMF, ha deciso di investire e sviluppare la sua tecnologia.

 

La sfida di ConstellR

Max Gulde è il co-fondatore di ConstellR, una start up che ha l’obiettivo di migliorare l’utilizzo delle risorse idriche a livello globale fornendo un nuovo servizio di monitoraggio continuo del suolo attraverso la temperatura. Ricercatore nel settore aerospaziale, negli anni di ricerca ha scoperto che lo spazio può essere la soluzione ai problemi della Terra ed è proprio attraverso lo spazio e i satelliti che Gulde intende migliorare l’uso dell’acqua nell’agricoltura.

Secondo l’Organizzazione delle Nazioni Unite per l’alimentazione e l’agricoltura (FAO) l’80% dell’acqua dolce utilizzata è impiegata in agricoltura, in particolare nell’irrigazione. Il problema è che il 60% di questa viene sprecata perché non utilizzata in modo efficiente. Ed è qui che ConstellR vuole dare una soluzione. La tecnologia di ConstellR si basa sull’utilizzo della temperatura per valutare lo stress idrico delle coltivazioni e delle piante in generale prima che questo sia visibile. La temperatura è correlata allo stato di salute delle piante: più la temperatura è alta, più la pianta si trova in condizioni di stress idrico e quindi ha bisogno di acqua. Attraverso l’uso della tecnologia infrarossa, è possibile conoscere la temperatura degli oggetti osservati. Conoscere con maggiore precisione la condizione delle piante permetterebbe di gestirne la crescita affinché diano il massimo rendimento possibile con il minore consumo di acqua. Infatti, il rendimento delle coltivazioni è strettamente legato all’acqua che utilizziamo per farle crescere.

Con i cambiamenti climatici impellenti e la riduzione delle terre disponibili per l’agricoltura da un lato e dall’altro l’aumento della popolazione mondiale, ConstellR propone una soluzione scalabile e molto meno costosa di quelle attualmente utilizzate che permetta di gestire meglio le risorse idriche producendo più cibo per le persone consumando meno. Il servizio che propongono è rivolto alle aziende che già forniscono agli agricoltori le informazioni per la gestione delle terre coltivate. Con la tecnologia di ConstellR si potrebbe avere una maggiore risoluzione spaziale, una maggiore sensibilità di temperatura fornendo dati più accurati e un monitoraggio giornaliero. La gestione delle acque è un mercato in crescita e ConstellR raccoglierà e consegnerà i primi dati entro la fine di quest’anno. Il mezzo con cui ConstellR intende raccogliere i dati e monitorare la temperatura del suolo sono i satelliti, in particolare come sembra ricordi il nome della start up, una costellazione di satelliti, cioè un gruppo di satelliti che vengono utilizzati per uno stesso scopo in modo complementare e sotto un controllo comune.

 

I nanosatelliti: grandi protagonisti

Protagonisti della giornata sono stati i nanosatelliti. Durante l’intervento di Silvia Natalucci, product assurance manager e responsabile dell’unità micro e nanosatelliti dell’Agenzia Spaziale Italiana, abbiamo potuto conoscere i cubesat, una tipologia di nanosatelliti nati per far esercitare gli studenti universitari ma che oggi stanno assumendo sempre più importanza per i servizi di telecomunicazione e per l’esplorazione planetaria.

I cubesat sono considerati una categoria speciale di nanosatelliti perché sono ottenuti a partire da un’unità standard di volume pari a 1 dm3 che prende il nome di U, unità. Ne esistono di diverse dimensioni, da 1U fino ad arrivare ai più grandi di 12U. L’idea dei cubesat nasce con l’intenzione di far costruire per esercitazione agli studenti universitari dei satelliti in miniatura che riproducessero i veri satelliti. La particolare dimensione è dovuta alla scelta del professore di prendere come riferimento una normale scatola di cartone. Inizialmente non si credeva potessero essere messi in orbita come veri e propri satelliti ma superati i primi test sono diventati uno standard per la produzione industriale. I cubesat sono satelliti economici, con un costo pari a circa 30 000 dollari per unità e questo ha permesso una democratizzazione dello spazio perché università, piccoli centri di ricerca e paesi emergenti possono introdursi nel mercato senza dover prevedere grosse spese. Un altro vantaggio dell’ingresso dei nuovi player sul mercato e dello standard di produzione è la riduzione dei tempi di sviluppo dei lanci, permettendo così di avere in orbita satelliti con tecnologie non obsolete come accade alcune volte con i satelliti tradizionali. Di notevole interesse è anche la distribuzione del rischio: essendo i cubesat economici, è possibile lanciarli in costellazioni e qualora uno dovesse fallire ce ne sarebbero altri che riescono ad andare in orbita. Successivamente è possibile anche fare un refill della costellazione lanciando in orbita altri cubesat.

Le applicazioni classiche dei cubesat sono in orbite terrestri, in particolare orbite LEO. Nonostante il peso e la potenza ridotta, non vanno a sostituire i satelliti classici in queste orbite ma li affiancano, completando alcune caratteristiche e lavorando in sinergia. Il futuro dei cubesat è comunque molto vario. Testati in più missioni, verranno utilizzati in missioni interplanetarie in un sistema mother-daughter, inglobati in un satellite tradizionale a causa della loro potenza ridotta ma anche per l’osservazione della terra, meteorologia spaziale, connettività per le telecomunicazioni e sorveglianza.

 

Lavoro nella stazione aerospaziale

Nell’intervento di Chiara Cocchiara, ingegnere aerospaziale e Forbes Under 30 per il settore industria, abbiamo scoperto come funzionano le operazioni spaziali e in che modo una stazione spaziale monitora costantemente i suoi satelliti(anche quelli di cui abbiamo parlato prima). I satelliti devono essere monitorati 24/7 e il team all’interno di una stazione aerospaziale è preparato a ogni evenienza secondo le proprie competenze e gerarchia. Il centro di controllo è il luogo della stazione dove si effettuano le operazioni spaziali. Le operazioni spaziali sono procedure automatizzate, pianificate in anticipo. In presenza di anomalie, problemi o anche semplicemente in caso di operazioni non pianificate, l’utente del centro di controllo, utilizza delle procedure cartacee per lanciare nuove procedure automatica: non si effettua nulla manualmente per evitare di incorrere in ulteriori problemi dovuti a errori umani. Oltre a operare i satelliti, nel centro di controllo si operano anche le antenne delle varie stazioni per comunicare con i satelliti, ci si coordina con gli altri partner e si tiene tutto sotto controllo. Possiamo dire che la parola d’ordine in una stazione aerospaziale è pianificazione. Tutto è pianificato, anche il modo in cui vengono pianificate le operazioni. Sono anche pianificate le azioni a terra, in caso di problemi interni all’infrastruttura.

Il mondo dell’aerospazio è sicuramente affascinante e come abbiamo visto, diventerà un elemento sempre più importante della nostra società in diversi ambiti e che coinvolgerà sempre più categorie di persone, da privati a imprese. Sebbene l’osservazione delle stelle, sia un qualcosa che l’uomo fa fin dall’antichità, le cose che possiamo imparare, conoscere e sfruttare dallo spazio sono moltissime: lo spazio è innovazione ma l’innovazione dello spazio ci permetterà di migliorare anche la vita sulla Terra e forse di avere un futuro più buono.