Nella settimana appena trascorsa l’Agenzia Spaziale Italiana (Asi) e il Ministero della Difesa hanno siglato i contratti necessari per la realizzazione degli altri due satelliti Cosmo-SkyMed di seconda generazione (Csg) che si aggiungeranno ai primi due già commissionati e sostituiranno quelli già operativi del programma italiano per l’osservazione della Terra realizzato da Leonardo con Thales Alenia Space, Telespazio e un gruppo di piccole e medie imprese nazionali.
Si tratta del “via” alla fase più importante del programma deciso nel 2016 per un valore globale di circa 77 milioni di Euro, 66 dei quali erano stati programmati da Thales Alenia Space Italia e i restanti 11 milioni alle attività di Telespazio. Soldi ben spesi non soltanto perché rimangono in Italia, ma anche perché i servizi forniti da questo tipo di satelliti sono richiesti.
Il primo Cosmo-Skymed di seconda generazione era entrato in orbita un anno fa, mentre il secondo sarà lanciato a bordo di un razzo Vega-C tra qualche mese, a questi si aggiungeranno dunque i due satelliti appena ordinati. Cosmo-Skymed è una costellazione di satelliti a uso duale, ovvero per utilizzo sia civile, sia militare, dotata di un radar ad apertura sintetica (Sar) in grado di controllare i fenomeni che avvengono al suolo indipendentemente dalle condizioni meteorologiche in atto, scattando immagini concentrate su aree di pochi chilometri quadrati, con risoluzione fino a un solo metro, oppure riprendendo “strisce” di territori larghe circa 200 km, ma al contempo configurando ed eseguendo le missioni in tempi brevi, da 12 a 72 ore secondo l’osservazione da compiere. Queste potenzialità ne hanno fatto uno strumento utile in molte occasioni il cui utilizzo è stato richiesto anche da altre nazioni europee come sudamericane. La prima generazione di Cosmo-SkyMed, lanciata tra il 2007 e il 2010, i cui servizi erano venduti dalla società Leonardo e-Geos (80% Telespazio, 20% Asi), fu utilizzata sia per osservare e quantificare i danni dei terremoti che colpirono l’Italia centrale, sia nel 2008 per osservare e riprendere gli effetti del ciclone Nargis che colpì la Birmania, il terremoto in Cina e gli uragani Hannah e Ike sull’isola di Haiti. I quei casi le immagini furono rese disponibili alle organizzazioni che portarono soccorso alle popolazioni.
Con le innovazioni della seconda generazione, tra i numerosi benefici, Cosmo-SkyMed diventa il primo sistema spaziale Sar al mondo in grado di acquisire simultaneamente due immagini di due aree a centinaia di chilometri di distanza tra loro e quindi di servire due richieste che sarebbero state in conflitto per qualsiasi altro sistema satellitare. Le immagini ottenute sono impiegate per dare supporto alle popolazioni colpite da disastri naturali, in primis terremoti e incendi, ma anche per il controllo del patrimonio culturale e artistico, delle infrastrutture, per il monitoraggio dei ghiacciai, lo sversamento di petrolio nei mari e l’ottimizzazione delle tecniche di agricoltura.
I due nuovi satelliti che saranno costruiti da Thales Alenia Space garantiranno dunque il completamento della costellazione e la piena capacità operativa dei servizi di osservazione, sostituendo il sistema Cosmo-SkyMed di prima generazione, attualmente ancora operativo nonostante il satellite abbia superato la sua aspettativa di vita. Con la progettazione del sensore Sar di seconda generazione, insieme con le rinnovate caratteristiche di flessibilità del centro di controllo, Cosmo-Skymed riuscirà ad aumentare ancora la qualità delle immagini fornite anche in termini di programmazione e versatilità dell’acquisizione, agilità di rilevamento e capacità di elaborazione e aggiornamento dei dati a Terra, incluso poter sfruttare un più vasto utilizzo dei dati.
L’amministratore delegato di Leonardo Alessandro Profumo ha commentato: “Cosmo-SkyMed è una storia di successo del sistema Italia, un driver di ricerca tecnologica, di nuove applicazioni, di competitività industriale e di occupazione, nonché un’infrastruttura fondamentale per la protezione e sicurezza del nostro Paese e dell’Europa. Un sistema le cui potenzialità in termini di affidabilità, precisione e flessibilità sono note a livello internazionale grazie alle capacità dimostrate nella gestione di situazioni di emergenza legate a eventi improvvisi, capacità ulteriormente potenziate nella seconda generazione del programma, grazie a una continua ricerca tecnologica. Come Leonardo siamo orgogliosi del contributo fornito in tutte le fasi del programma, un ruolo che ci conferisce credibilità e prestigio con i nostri clienti in tutto il mondo”.
Thales Alenia Space è responsabile della progettazione e dello sviluppo dei quattro satelliti Csg e del sistema di sicurezza, dell’integrazione e della messa in servizio. Telespazio è incaricata della progettazione e dello sviluppo del segmento di terra, inclusi gli aspetti della sicurezza, e della fornitura dei servizi di logistica e delle operazioni. L comparto business-spazio di Leonardo partecipa al programma fornendo sensori di assetto – star trackers (A-Str) per l’orientamento dei satelliti nello spazio, i sistemi fotovoltaici che forniscono energia e gli equipaggiamenti allo stato dell’arte per la distribuzione e gestione della potenza elettrica a bordo del satellite.
Massimo Claudio Comparini, ad di Thales Alenia Space Italia, ha espresso così la sua soddisfazione: “La firma di questo contratto permetterà il completamento della seconda generazione di Cosmo-Skymed garantendo un ulteriore salto in termini di tecnologia e prestazioni dell’intera costellazione e consolidando a livello mondiale la leadership di Thales Alenia Space nel settore dell’Osservazione radar della Terra, un’operazione fondamentale per preservare il primato di tutta la nostra industria e della sua filiera in un mercato spaziale in continua evoluzione”.
Come funziona il Sar, questione di usare bene “le onde giuste”
L’invenzione del radar ad apertura sintetica risale agli esperimenti di Carl Wiley condotti nei primi anni Cinquanta dalla divisione aerospaziale della Goodyear. Wiley comprese che la risoluzione, e quindi la precisione, dei rilevamenti radar fatti mediate onde radio potevano essere migliori se effettuati con una determinata angolazione rispetto al terreno piuttosto di quanto si otteneva stando allineati al bersaglio, ed anche utilizzando frequenze radio della banda X (8-12 Ghz), poiché l’angolo di “rimbalzo” di queste onde è particolarmente preciso rispetto ad altre quando toccano il suolo terracqueo e poiché queste frequenze risentono meno dei fenomeni meteorologici, potendo quindi penetrare gli strati nuvolosi. In pratica, grazie ad antenne posizionate in modo opportuno, il satellite illumina di onde radio la porzione di territorio da fotografare prima di sorvolarla, ricevendo quindi l’energia radio di rimbalzo. La grande evoluzione tecnologica degli anni Settanta e Ottanta, fino a quella attuale, ha portato alla costruzione di sistemi molto efficienti, ma già dagli anni Sessanta un primo sensore di questo tipo era installato su aeroplani spia americani, mentre nel 1978 una piattaforma Sar fu installata per la prima volta a bordo di un satellite (lo Seasat), per poi essere costruita in un crescente numero di esemplari e portata in orbita sempre più frequentemente dagli Shuttle. A partire dal 1991 quasi tutte le agenzie spaziali hanno approvato programmi di osservazione che prevedono questi sensori, e tra questi quelli dell’Agenzia spaziale europea Ers-1 e -2, il Radarsat canadese, i russi Okean ed altri ancora.