Spazio Sicurezza
14/10/2024
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L’ESA ha compiuto un ulteriore passo significativo verso la sostenibilità nello spazio con la sua prima missione di servizio in orbita, RISE. È stato firmato un contratto di 119 milioni di euro con D-Orbit come appaltatore principale cofinanziato.
RISE è una missione commerciale di servizio in orbita che dimostrerà la sua capacità di incontrare e attraccare un satellite cliente geostazionario in modo sicuro. Dopo aver verificato che soddisfa tutti gli standard di prestazione, D-Orbit avvierà servizi di estensione della vita commerciale per i satelliti geostazionari. La missione RISE dell’ESA rappresenta un promettente passo avanti verso il miglioramento dei servizi e delle tecnologie in orbita, come il rifornimento, la ristrutturazione e l’assemblaggio – tutti elementi essenziali per creare un’economia circolare nello spazio.
Prolungare la vita in orbita
Una parte fondamentale del programma di Sicurezza nello Spazio dell’ESA è dedicata alla pulizia delle orbite terrestri dai detriti spaziali. A lungo termine, l’Agenzia aspira a stimolare una vera economia circolare nello spazio, minimizzando l’impatto del volo spaziale sulla Terra e sulle sue risorse quando possibile. Come parte dell’approccio Zero Debris dell’ESA, nuove missioni ESA saranno progettate per operazioni e smaltimento sicuri, al fine di fermare la creazione di nuovi detriti entro il 2030. Ma perché fermarsi qui? “Il servizio in orbita è la logica continuazione dell’approccio sostenibile dell’ESA allo spazio. Prolungare la vita dei satelliti consente agli operatori spaziali di generare più dati e ricavi dai beni spaziali esistenti, migliorando notevolmente sia la sostenibilità che la nostra competitività nello spazio,” afferma Josef Aschbacher, Direttore Generale dell’ESA.
L’ESA e D-Orbit firmano il contratto per la missione RISE all’IAC 2024
La firma del contratto con D-Orbit riflette l’impegno dell’ESA a rafforzare il ruolo dell’Europa come leader responsabile nella sostenibilità spaziale, investendo in capacità chiave di servizio in orbita. La missione RISE dell’ESA sarà costruita, operata e co-finanziata da D-Orbit oltre ai 119 milioni di euro e dimostrerà la capacità di attraccare a un satellite geostazionario, manovrarlo e poi rilasciarlo. Dopo aver verificato che il processo è stato completato con successo, il coinvolgimento dell’ESA termina mentre il satellite rimarrà in orbita per un totale previsto di otto anni, servendo commercialmente satelliti geostazionari attivi. “Durante la fase di sviluppo, collaboriamo strettamente, sfruttando la nostra esperienza nella sperimentazione di nuove tecnologie e approcci innovativi nello spazio. Una volta completata la dimostrazione, D-Orbit continuerà a gestire il veicolo spaziale per i propri scopi commerciali,” afferma Holger Krag, responsabile della Sicurezza nello Spazio all’ESA. “L’ESA sta supportando l’istituzione dei servizi in orbita forniti dall’Europa, assicurando che l’industria spaziale europea sia all’avanguardia in questo nuovo mercato emozionante.”
Verso una varietà di servizi in orbita
“È qualcosa che non faremmo mai sulla Terra: rifornire la nostra auto, guidarla fino a che non si esaurisce, e poi abbandonarla ovunque si trovi. Eppure, gran parte del volo spaziale ha funzionato in questo modo fino ad ora. Questo è costoso ed è una delle cause principali dei detriti spaziali – che a loro volta hanno un impatto negativo sui costi delle future esplorazioni spaziali,” afferma Andrew Wolahan, Project Manager di RISE presso l’ESA.
Missione RISE per prolungare la vita dei satelliti geostazionari
“Ora che siamo in grado di farlo, vogliamo allontanarci dai satelliti usa e getta e, man mano che le tecnologie continuano a svilupparsi, iniziare a prolungare la vita dei satelliti e a fornirli esattamente dove si trovano, in orbita attorno alla Terra.” Mentre RISE attracca e assume il controllo dell’assetto e dell’orbita del suo obiettivo, il veicolo spaziale cliente manterrà il proprio sistema di alimentazione, comunicazione con la Terra e carico utile pienamente funzionali. Questo apre la possibilità di estendere la vita dei satelliti geostazionari operativi che, per qualche motivo, come la riduzione del propellente o un guasto parziale, non possono controllare la loro posizione in orbita, ma sono comunque in grado di continuare la loro missione. In futuro, non solo l’estensione della vita, ma anche il rifornimento, l’assemblaggio, la ristrutturazione e il riciclo saranno tutte attività comuni nello spazio. Le tecnologie necessarie si stanno sviluppando in tutto il mondo e molte stanno maturando rapidamente.
Rispondere all’occasione: ciclo di vita della missione
RISE è previsto per il lancio nel 2028, dando inizio a una missione movimentata di 8 anni in orbita geostazionaria. Per cominciare, il satellite si trasferirà in un’orbita di attesa appena sopra l’orbita geostazionaria regolare, a un’altitudine di quasi 36.000 km. Dopo rigorosi test dei suoi sistemi e prove in orbita, sarà il momento di iniziare la fase dimostrativa della missione, dimostrando che il satellite è all’altezza del compito.
Patch della missione RISE
RISE si alzerà fino al cosiddetto cimitero geostazionario, circa 100 km più in alto, dove i satelliti sono ‘parcheggiati’ dopo aver raggiunto la fine della loro missione. Ci vorrebbero migliaia di anni affinché le loro orbite degradino naturalmente e scendano abbastanza da interferire con i satelliti attivi, mantenendoli smaltiti in sicurezza e fuori strada. RISE rendezvous con il satellite cliente attivo, allineando la sua velocità e traiettoria nell’orbita di cimitero. Anche se gli operatori del satellite cliente si aspetteranno RISE, il loro satellite è ‘non preparato’ poiché non è stato progettato per attraccare a un altro. RISE attraccherà al satellite geostazionario agganciandosi all’anello che originariamente lo collegava al suo lanciatore. Una volta saldamente afferrato, RISE cambierà il suo assetto e orbita, dimostrando di avere la capacità di manovrare con precisione il veicolo spaziale cliente. Poi, RISE lascerà nuovamente il satellite – una parte altrettanto pericolosa del processo – e si posizionerà in un’orbita di attesa tra il cimitero e l’orbita geostazionaria per attendere, pronta per la sua prima avventura commerciale una volta completata la valutazione. Il suo primo cliente potrebbe forse essere un satellite di telecomunicazioni che sta esaurendo il carburante ma ha la capacità di continuare a connettere le persone in tutto il mondo con un piccolo aiuto da RISE.
Costruire RISE con D-Orbit
Ci vuole un satellite speciale per essere in grado di controllare un altro. I satelliti geostazionari possono essere grandi quanto un pulmino e pesare più di 6000 chilogrammi. Spesso devono supportare carichi pesanti di comunicazione che richiedono grandi pannelli solari per alimentarli. I satelliti geostazionari sono costruiti anche extra robusti per resistere all’ambiente di radiazioni intense dell’orbita geostazionaria. Anche se RISE non è grande quanto i satelliti che servirà, ha comunque le dimensioni di un minivan quando è riposto all’interno del suo lanciatore, pesando circa 3000 kg al lancio, di cui circa 800 kg saranno di propellente. La quantità di tecnologia all’avanguardia a bordo di RISE è pari alla sfida di attraccare a un satellite in orbita e operare in prossimità di un altro veicolo spaziale. Il veicolo spaziale RISE sarà dotato di apparecchiature specializzate e all’avanguardia per attraccare a un satellite, come sistemi robotici complessi, sensori per misurare la distanza dal suo obiettivo e computer in grado di controllare autonomamente il satellite durante l’attracco.
Missione di servizio in orbita RISE
Sarà la prima volta che una missione di servizio in orbita di questo tipo sarà costruita e operata da un’azienda europea, offrendo un vantaggio competitivo con i nuovi sviluppi nei sistemi di attracco robotico e nello sviluppo di processi per il rendezvous nello spazio. Il futuro delle missioni di servizio in orbita in Europa è promettente, poiché rivoluzioneranno il modo di gestire e mantenere i nostri beni spaziali. Queste missioni non solo prolungheranno la vita operativa dei satelliti, ma giocheranno anche un ruolo cruciale nella mitigazione dei detriti spaziali, garantendo un ambiente spaziale più sicuro ed efficiente per le generazioni future. “Prolungare la vita di un satellite è un inizio molto impegnativo ed emozionante per sviluppare il servizio in orbita, per noi e per l’Europa. E sarà solo il primo passo verso servizi ancora più interessanti,” afferma Andrew. “In futuro, speriamo di vedere missioni simili in diversi tipi di orbite che possano eseguire servizi sempre più ampi. In effetti, vogliamo fare tutto nello spazio che faresti portando la tua auto in officina o al distributore di carburante. Siamo entusiasti di intraprendere quest’avventura insieme a D-Orbit.”