Ente finanziatore

• Il progetto è finanziato dall’Agenzia Spaziale Italiana nell’alveo del bando 11/2020 Missioni CubeSat

Tipologia di contratto

• Si tratta di finanziamento a fondo perduto, contratto di tipo industriale

Partner

• Istituto Nazionale di ASTROFISICA Brera, INAF OAB, Prime
• Politecnico di Milano, DAER PoliMi, Partner
• Istituto Nazionale di ASTROFISICA Trieste, INAF OAT, Partner

Descrizione della ricerca e sue ricadute

Si tratta di studio di fase A per una missione di taglia CubeSat con obiettivi di sviluppo scientifico e tecnologico spinti per questa taglia di piattaforme orbitanti.

Obiettivi Scientifici

Sviluppare, costruire e lanciare il primo telescopio spaziale criogenico a infrarossi su un CubeSat, consentendo
indagini scientifiche all’avanguardia tradizionalmente limitate a missioni di taglia più grande, in particolare:

• Rilevamento di afterglows dei Gamma Rays Burst che consentono di risalire ai confine dell’universo osservabile e che rappresentano un segnale indiretto di formazione di onde gravitazionali.
• Scoperta di esopianeti potenzialmente abitabili di taglia Terrestre grazie al transito davanti a o in prossima di
  stelle fredde

Obiettivi tecnologici

• Dimostrare la fattibilità della determinazione e controllo dell'assetto ad alte prestazioni, con precisione di puntamento al secondo d'arco, sfruttando componenti miniaturizzati
• Mantenere la stabilità di puntamento a lungo termine, utilizzando il telescopio a infrarossi per raffinare la soluzione determinazione d’assetto ottenibile mediante sensore di stelle, migliorando la precisione del sistema di determinazione e controllo d’assetto, ai livelli necessari per limitare effetti difrattivi sull’osservazione
• Fornire grande agilità di piattaforma per garantire la capacità di svolgere frequenti manovre di ri-puntamento in tempi ridotti per riorientare il telescopio IR in diverse regioni del cielo con breve preavviso
• Dimostrare la fattibilità della stima del vettore di stato inerziale sfruttando misurazioni estratte da immagini astronomiche acquisite a bordo con il telescopio IR

Le ricadute dello studio sono individuabili in:

• Possibile incremento della rete di sensori orbitali per il rilevamento dei eventi randomici legati alla generazione di onde gravitazionali e il monitoraggio in banda IR dello spazio profondo per la costruzione dei cataloghi di esopianeti, conducendo quindi ad un recupero di mole dati significativamente superiore a quanto attualmente disponibile per la comprensione della formazione dell’universo; questo grazie alla realizzazione di asset spaziali di dimensioni inferiori ma di prestazioni spinte.
• Miglioramento delle tecniche di ricostruzione e mantenimento dell’assetto ad alta precisione per piattaforme di taglia piccola, aprendo un campo applicativo più spinto dell’attuale.
• Contributo allo sviluppo di sistemi sempre piu autonomi nella determinazione del proprio vettore di stato non solo in
  orbite terrestri ma anche in scenari interplanetari, abbattendone costi e mantenendone prestazioni e requisiti.
• Posizionamento strategico nel parterre europeo in una posizione competitiva nel campo delle tecniche ADCS per applicazioni ad alte prestazioni con suite sensoristiche avanzate ma di taglia contenuta, sia fisica che computazionale.

Eventuali ricadute in termini di sostenibilità e SDG coperti

SDG 9 industry innovation and infrastructure è il goal più direttamente coinvolto.

Tuttavia, il miglioramento significativo dell’accuratezza e stabilità di puntamento si riflette sulla qualità di tutti i dati\servizi di
tipo satellitare fortemente correlati all’assetto di piattaforma, quindi, indirettamente sono coperti anche i seguenti
SDGs:2,3,7,11,12,13,14,15,16.

Apporto del gruppo di ricerca DAER in termini di attività e di personale

• L’apporto del gruppo di ricerca DAER coinvolto è cruciale per il raggiungimento degli obiettivi tecnologici e, a cascata, di quelli scientifici; il gruppo ha infatti in carico l’analisi e la sintesi progettuale dei sistema di determinazione e controllo d’assetto dal punto di vista harware e software.
• Il gruppo, grazie all’esperienza acquisita nello sviluppo di piattaforme di piccola taglia fino alle fasi avanzate del ciclo produttivo, supporterà il progetto per le aree connesse all’intera fattibilità della missione, strumento scientifico e analisi dati scientifici esclusi.
• Il personale coinvolto afferisce al gruppo di ricerca, sia con figure di studenti di dottorato la cui ricerca è coerente con la ricerca «core» del progetto, modellazione avanzata della dinamica satellitare 6gdl, ricostruzione dello stato da misure di imaging corredate da altre sorgenti di misura e di figure senior, con esperienza nella progettazione e realizzazione di piattaforme di taglia nano\micro.