Lo spazio a Terra: tecnologie spaziali per servizi di tutti i giorni

Il logo di AstronautiNEWS. credit: Riccardo Rossi/ISAA
Il logo di AstronautiNEWS. credit: Riccardo Rossi/ISAA

Internet a banda larga sui treni europei, grazie alla tecnologia satellitare dell’ESA. Per ora il servizio è garantito su alcuni treni Thalys, treni ad alta velocità diffusi sulla rete di collegamento tra Amsterdam, Bruxelles, Parigi e Colonia.
 
E l’Italia?

In questo momento l’accesso senza fili a internet, a 300 kilometri orari, è garantito solo sui treni pilota della rete Thalys, che lo estenderà nel corso dell’anno a tutte le sue tratte. Thalys, per chi non lo sapesse, fa parte del network europeo Railteam, treni ad alta velocità di Germania, Francia, Belgio, Gran Bretagna, Olanda Austria e Svizzera.

Realtem collega le città che approssimativamente rimangono nel cerchio che passa per Berlino Amsterdam Londra Bordeaux Marsiglia Vienna. Manca, come si nota, l’Italia.

Il sistema, almeno a parole, è semplice. Il treno è provvisto di un’antenna bidirezionale, con la quale riceve il segnale satellitare e attraverso la quale i singoli utenti possono mandare i loro dati.

All’interno del treno naturalmente è operativa una centralina di diffusione dati senza fili. Quando invece si è in galleria e non si può ricevere il segnale satellitare, il sistema si connette automaticamente a ripetitori di terra, come per esempio GPRS, UMTS o GSM.

Il servizio è stato sviluppato dall’ESA insieme alla industria inglese 21Net, specializzata nella fornitura di accesso satellitare alla Rete. È piuttosto divertente pensare a un collegamento fra un treno che si muove a 300 kilometri orari e un satellite a 36mila km di quota che si muove a oltre 11mila kilometri orari. 

Nelle ultime decadi molte sono state le innovazioni tecnologiche sviluppate per lo spazio che sono poi state commercializzate per l’uso quotidiano. Tra gli esempi gli airbag, gli ABS, i navigatori e ora anche internet senza fili su mezzo di trasporto di massa. Tuttavia l’impressione è che la nuova tecnologia sviluppata per lo spazio non venga totalmente sfruttata dalle industrie. Come si può migliorare la situazione?

Gli analisti sono concordi nell’indicare all’Europa la necessità di puntare sulla tecnologia per riguadagnare competitività a livello globale. In generale l’utilizzo dello spazio comporta lo studio e la soluzione di sfide tecnologiche di altissimo livello.

Diciamola tutta: la conquista dello spazio viene finanziata dagli Stati anche perché comporta lo sviluppo di nuova tecnologia. Perché l’investimento sia tale è necessario che l’industria europea generica e l’industria aerospaziale si parlino e si confrontino.

In che modo migliorare la comunicazione: innanzi tutto moltiplicando le occasioni di scambio. Per esempio alla recente Fiera tecnologica di Hannover, a fine aprile, una sezione significativa è stata dedicata proprio al trasferimento di tecnologia.

In secondo luogo, l’ESA ha dato vita a una serie di facilitatori per lo scambio culturale: per esempio, le industrie italiane interessate a conoscere meglio le potenzialità delle tecnologie spaziali possono contare sulla Dappolonia S.p.A, che fa parte di un network europeo sul trasferimento tecnologico dell’ESA coordinato dalla MST Aerospace, la società di consulenza responsabile della rete.
   
Per fare un esempio concreto, in Canada si sta utilizzando un radar spaziale per aumentare la sicurezza dei minatori. Di che si tratta?

L’ESA ha sviluppato un radar di nuova tecnologia, GINGER (Guidance and Into-the-Ground Exploration Radar), che farà parte della dotazione di strumenti di un futuro rover su Marte o sulla Luna. Il rover si potrà muovere e prendere decisioni in modo autonomo: da una parte il radar servirà a informarlo sugli ostacoli, dall’altra, a frequenza diversa, man mano che si muove potrà scandagliare gli strati sotto la superficie marziana o lunare.

Sulla base di GINGER, un’industria svizzero-tedesca ha sviluppato due radar per identificare le crepe nascoste, cioè non superficiali, dei soffitti e delle pareti della miniere, sia di roccia dura (radar CRIS) che di potassio (PRIS). I radar sono in grado di penetrare nella roccia – e il modo dipende dalla roccia, per questo è stato necessario sviluppare più di uno strumento.

Naturalmente l’uso del radar per “vedere” sotto la superficie non è una novità assoluta. Nei siti archeologici, per esempio, possono essere usati radat di frequenza compresa fra 1 MHz e 1 GHz. Ma in questo caso i radar sviluppati lavorano con frequenze maggiori, fino a 6 GHz e possono penetrare fino a circa 130 cm.

La tecnica si basa sul cambiamento delle proprietà fisiche del mezzo di trasmissione, per esempio la roccia, quando il segnale incontra una fessura. La prima applicazione a cui viene da pensare, è l’utilizzo di una tecnica di questo tipo per dare la caccia alla mine anti-uomo. Un progetto pilota di questo genere è stato sviluppato dall’ESA, il progetto HOPE, e i test in Bosnia, nel 2001, hanno dato ottimi risultati.

Il radar è stato associato al set degli strumenti tipico della caccia alla mina: un metal detector e un radiometro a microonde. Grazie all’aggiunta del radar si sono potute identificare anche mine fatte di plastica, che il metal detector non riesce a rivelare.

Fonte: ESA

Alberto Zampieron

Appassionato di spazio da sempre e laureato in ingegneria aerospaziale al Politecnico di Torino, è stato socio fondatore di ISAA. Collabora con Astronautinews sin dalla fondazione e attualmente coordina le attività fra gli articolisti.