Il Dipartimento di Scienze e Tecnologie Aerospaziali del Politecnico di Milano, in consorzio con l’Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF) – coordinatore del progetto -, l’Università di Cagliari e con numerose Università e piccole-medie imprese Europee, progetterà, realizzerà e qualificherà per il volo in orbita tre nano-satelliti ciascuno equipaggiato con rivelatore X ad alta tecnologia per l’osservazione di Gamma Ray Burst (GRBs).

Lo sviluppo del sensore miniaturizzato, di nuovissima generazione per il rilevamento di eventi cosmici ad alta energia, e l’elaborazione dei dati scientifici con esso ottenibili, saranno guidati da Claudio Labanti e Marco Feroci dell’INAF.

La Prof.ssa Michèle Lavagna ↗ del Politecnico di Milano e il suo gruppo di lavoro si occuperanno dello sviluppo e della costruzione delle piattaforme di volo miniaturizzate ad alta prestazione, dell’integrazione degli strumenti a bordo e delle qualifiche dell’intero sistema per l’accettazione al lancio in orbita.

Il progetto HERMES-SP ha il suo precursore in HERMES Technology Pathfinder (HTP), selezionato dal MIUR nell’ambito dei progetti Premiali e che beneficia anche di un considerevole supporto finanziario e coinvolgimento tecnico da parte dell’Agenzia Spaziale Italiana (ASI).

I tre nano-satelliti realizzati attraverso HERMES-SP contribuiranno alla realizzazione della futura costellazione di monitoraggio dell’intera volta celeste per il rilevamento di esplosioni cosmiche; il primo nucleo di tre nanosatelliti di tale costellazione è già in fase di realizzazione dal consorzio ASI - INAF - Politecnico di Milano - INdAM attraverso HERMES -TP.

La costellazione HERMES-SP sarà dedicata all’osservazione di Gamma Ray Burst (GRB) e sarà in grado in pochi anni di localizzare queste enormi esplosioni cosmiche con una precisione variabile tra pochi gradi e qualche minuto d’arco, in tal modo fornendo un contributo di assoluta rilevanza alla cosiddetta “astro­fisica multi-messenger”.

Questa nuova frontiera della ricerca è nata nell’agosto 2017 con l’osservazione dell’onda gravitazionale GW170817 da parte di Ligo/Virgo e della relativa controparte elettromagnetica, trovata grazie alla rapida e accurata localizzazione con i satelliti operanti nei raggi X e gamma.

In tale contesto s’inserisce HERMES, un progetto straordinariamente innovativo e con costi relativamente ridotti: la necessità di monitorare con continuità l’intera volta celeste, individuare tempestivamente e localizzare precisamente il maggior numero di eventi cosmici e di trasmetterne velocemente le caratteristiche alla comunità scientifica trova naturale risposta nel concetto dei “fractionated satellites”: il potenziamento della misura avviene tramite un numero elevato di sensori spazialmente distribuiti e imbarcati su piattaforme satellitari piccole e snelle, che consentono una notevole flessibilità produttiva e programmatica lungo tutto l’arco di vita della missione.

Nasce così la costellazione di nano-satelliti ognuno equipaggiato con un rivelatore ed inserito in orbita cosi da offrire, attraverso il coordinamento dell’intera costellazione, la visibilità continua di ogni zona del cielo di interesse, minimizzando il rischio di perdita di eventi cosmici unici e irripetibili.

“HERMES può offrire una fast-track meno costosa per fornire un supporto complementare alle missioni per GRB detection gia in volo e piu complesse”, spiegano il Prof. Luciano Burderi - Università di Cagliari - e il Dott. Fabrizio Fiore - INAF -, responsabili scientifici del progetto, “Tale obiettivo, notevolmente ambizioso, sarà raggiunto utilizzando le cosiddette disruptive technologies: tecnologie poco costose, ma dal considerevole impatto nel settore in cui sono adottate”.

Come spiega la Prof. ssa Michèle Lavagna - responsabile di HERMES-SP per il Politecnico di Milano - “I requisiti scientifici di HERMES che includono una accurata misura temporale, e di posizione, la gestione di dati complessi in tempi brevi, un’elevata af­fidabilità dell’intera rete di satelliti in volo e stazioni di ricezione a Terra, l’estesa vita operativa del sistema di monitoraggio della volta celeste rappresentano un’interessante sfida tecnologica per portare le piattaforme di piccole dimensioni non solo verso prestazioni più spinte ma in modo deciso verso la realizzazione di tecnologie più affidabili di quanto il mercato dei nano-satelliti correntemente può offrire. Il progetto è altresì altamente sfidante anche dal punto di vista programmatico, essendo la stessa strategia temporale di produzione, inserimento in orbita, sostituzione o incremento degli elementi di costellazione, parte integrante della progettazione di HERMES, aspetti che Politecnico di Milano, e il consorzio affronteranno”.

HERMES rappresenta una grande occasione per PoliMi di lavorare a stretto contatto con la comunità scientifica delle alte energie a un progetto di alto profilo mettendo in campo le sue competenze tecniche, contribuendo alla realizzazione di una struttura che rappresenta l’intersezione della frontiera tecnologica in molti campi dell’ingegneria e un importante punto di svolta per il futuro dell’Osservazione dell’Universo.