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Il Politecnico di Milano verso l’esplorazione spaziale autonoma con il progetto ERC-POC SENSE

Francesco Topputo e Vittorio Franzese con la strumentazione necessaria allo sviluppo di SENSE

7.2.2022

Il Prof. Francesco Topputo del Dipartimento di Scienze e Tecnologie Aerospaziali del Politecnico di Milano vince nuovamente un finanziamento dalla Commissione Europea con il progetto SENSE – “A Sensor for Autonomous Navigation in Deep Space”. SENSE è risultato vincitore del prestigioso Proof-of-Concept (PoC) grant, un finanziamento accessibile solo ai Principal Investigator di un progetto ERC. L’obiettivo del PoC è di trasformare la ricerca di base in ricerca applicata tramite un dimostratore tecnologico per una futura commercializzazione. Nel 2019, il Prof. Francesco Topputo ha vinto il prestigioso ERC Consolidator Grant della Commissione Europea del valore di 2 milioni di euro con EXTREMA - “Engineering Extremely Rare Events in Astrodynamics for Deep-Space Missions in Autonomy (EXTREMA), che ha gettato le basi per la realizzazione di SENSE.

EXTREMA realizzerà i “self-driving interplanetary CubeSats”, sonde spaziali della dimensione di una scatola di scarpe in grado di auto-guidarsi, dalla fuga dalla Terra fino all’arrivo a destinazione, senza la necessità di essere controllati da stazioni terrestri. Il progetto, unico al mondo, pone non poche sfide: i nanosatelliti (CubeSats) dovranno essere in grado di determinare autonomamente non solo la propria posizione sfruttando l’osservazione di corpi celesti ma anche muoversi lungo una corretta rotta utilizzando propulsori miniaturizzati. EXTREMA integrerà quindi elementi di intelligenza artificiale e sfrutterà un delicatissimo meccanismo celeste per entrare in orbita attorno a pianeti: la cattura gravitazionale.

SENSE è un progetto innestato su EXTREMA che getterà le basi per la realizzazione di un sensore di navigazione autonoma nello spazio profondo. L’innovatività della soluzione risiede nell’utilizzo di camere ottiche ad alte prestazioni ed algoritmi avanzati di triangolazione celeste per determinare la posizione di un satellite nello spazio. Questa avviene tramite l’osservazione di corpi celesti quali pianeti, lune ed asteroidi. È un po’ come orientarsi in una città guardando dei monumenti famosi, ma tutto questo nello spazio profondo. Lo sviluppo del PoC SENSE avverrà al DART Lab, il laboratorio gestito da Topputo dove si sperimentano algoritmi di guida e navigazione per sonde spaziali tramite simulazioni con hardware integrato.

I vantaggi di garantire il posizionamento autonomo per satelliti di nuova generazione sono innumerevoli: i satelliti non avranno più necessità di comunicare con le costose stazioni di terra per stimare la propria posizione nello spazio profondo ma saranno in grado di determinarla a bordo, riducendo i costi delle missioni spaziali ed aumentandone le operazioni possibili. Questo scatenerà un aumento delle sonde nello spazio profondo, con un ritorno scientifico esponenziale. Il progetto SENSE ha già raccolto l’interesse dell’Agenzia Spaziale Europea (ESA) e delle maggiori aziende spaziali per il coinvolgimento nella realizzazione del sensore.

News sul sitoweb ERC: https://erc.europa.eu/news/erc-2021-proof-of-concept-grants-results


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