Satellite ATHENE-1: Centro di controllo spaziale nazionale gestisce il laboratorio sperimentale in orbita

Cube1G-Terminal – Lavoro in ambiente sterile: Il terminale ottico viene preparato per l'uso nell'ambiente sterile dell'istituto DLR per le comunicazioni e la navigazione. Nella missione SeRANIS (Seamless Radio Access Networks for Internet of Space) vengono dimostrati esperimenti sul nanosatellite ATHENE-1, i cui dati vengono trasmessi al suolo tramite Cube1G. (Credito: © DLR. Tutti i diritti riservati)

Cube1G-Terminal in camera bianca: Il terminale ottico Cube1G è dotato di un'unità di allineamento grossolano che può muovere il raggio laser in qualsiasi direzione indipendentemente dal sistema di supporto. Questa flessibilità consente una trasmissione dati indipendente dalla posizione del satellite. (Credito: DLR (CC BY-NC-ND 3.0))

Inizio della missione Transporter-18 di SpaceX: Giovedì 1 ottobre alle 20:32 CEST, il Falcon 9 è decollato dal Space Launch Complex 4E (SLC-4E) della Vandenberg Space Force Base in California, nell'ambito della missione «Transporter-18», entrando in orbita terrestre bassa. «Transporter-18» è stata una missione speciale di ridesharing per nanosatelliti. A questa missione hanno partecipato 130 payload, tra cui CubeSat, microsatelliti, payload trasportati, nonché due veicoli spaziali con moduli di rientro e quattro veicoli di trasferimento orbitale, che hanno trasportato 41 di questi payload, destinati a essere dispiegati in un secondo momento. (Credit: SpaceX)

– Il Centro Nazionale di Controllo Aerospaziale GSOC del DLR è responsabile della trasmissione dei dati di telemetria, dell'invio di comandi e del monitoraggio e controllo del satellite.
– Il DLR mette inoltre a disposizione due strumenti a bordo del satellite.
– Il demonstratore tecnologico ATHENE-1 è un elemento centrale del progetto di ricerca SeRANIS, guidato dall'Università della Bundeswehr di Monaco di Baviera.
– Focus: esplorazione spaziale, sicurezza, nanosatelliti

Il demonstratore tecnologico ATHENE-1 è stato lanciato con successo dalla base spaziale statunitense di Vandenberg in California. Il nanosatellite sviluppato e costruito dalla filiale LuxSpace di OHB in collaborazione con l'Università della Bundeswehr di Monaco di Baviera è decollato nell'ambito della missione Transporter-18 a bordo di un razzo Falcon-9 di SpaceX ed è stato messo in orbita terrestre bassa come previsto. Il satellite viene controllato dal Centro Nazionale di Controllo Aerospaziale (GSOC) del Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) a Oberpfaffenhofen. Nei lavori di ricerca del GSOC si intendono testare, tra l'altro, nuovi concetti operativi per una maggiore automazione. Inoltre, il DLR mette a disposizione due strumenti a bordo del satellite.

ATHENE-1 è l'elemento centrale del progetto di ricerca SeRANIS (Seamless Radio Access Networks for Internet of Space), guidato dall'Università della Bundeswehr di Monaco di Baviera e finanziato dal Zentrum für Digitalisierungs- und Technologieforschung der Bundeswehr (dtec.bw). L'obiettivo del progetto è accelerare il trasferimento di tecnologie innovative dalla ricerca alla pratica e dimostrare il loro potenziale per le future capacità spaziali.

GSOC come punto di collegamento centrale tra satellite e segmento a terra

Con il successo del lancio inizia la fase operativa della missione. Il GSOC fornisce l'infrastruttura terrestre necessaria per la trasmissione dei dati di telemetria, l'invio di comandi e il monitoraggio e controllo del satellite.

«Il GSOC a Oberpfaffenhofen è il centro di controllo satellitare che funge da punto di collegamento centrale tra satellite e segmento a terra», afferma la Dott.ssa Anke Pagels-Kerp, direttrice del settore spaziale del DLR. «Allo stesso tempo, al GSOC stiamo studiando i processi e i metodi per il controllo satellitare del futuro, che sarà altamente automatizzato e caratterizzato da una moltitudine di satelliti in mega-costellazioni e orbite basse. ATHENE-1 rappresenta una piattaforma di prova ideale per sperimentare questa crescente automazione delle procedure di controllo direttamente nello spazio.»

Il satellite ATHENE-1, dal peso di circa 300 chilogrammi, servirà come piattaforma tecnologica e di sperimentazione per un totale di 15 esperimenti scientifici. Il DLR partecipa con il terminale di comunicazione laser Cube1G e con lo strumento LITE (Laser Interferometer for Thermal Expansion measurements) per la misurazione delle deformazioni termicamente indotte di nuovi materiali.

Testare tecnologie chiave in condizioni reali

Al centro della missione ci sono nuove tecnologie per la comunicazione e la rete satellitare, la ricognizione e i sensori, la navigazione e l'elaborazione dei dati basata sull'intelligenza artificiale direttamente in orbita. Tra queste tecnologie ci sono sistemi di comunicazione mobile di sesta generazione (6G), comunicazione laser e Internet delle cose (IoT). Inoltre, si sperimentano metodi per il riconoscimento, la localizzazione e la neutralizzazione di interferenze, contribuendo ad aumentare la resilienza dei sistemi di navigazione e comunicazione satellitari. La missione permette anche di testare nuovi approcci di elaborazione intelligente di segnali e dati e di applicazioni future nel settore della sicurezza.

«Quando abbiamo avviato SeRANIS sei anni fa, il nostro obiettivo era testare le nuove tecnologie chiave il prima possibile in condizioni reali nello spazio. Con il successo di ATHENE-1 questa visione diventa realtà. Non avevamo previsto lo sviluppo politico-sicurezza degli ultimi anni, ma il design flessibile della missione ci ha permesso di affrontare anche nuove sfide», afferma il Prof. Andreas Knopp, ideatore e responsabile del programma SeRANIS presso l'Università della Bundeswehr di Monaco di Baviera.

Reagire con maggiore flessibilità a nuovi scenari

Dal punto di vista tecnologico, ATHENE-1 rappresenta anche il passaggio verso sistemi satellitari definiti dal software e riconfigurabili. Le tecnologie testate durante la missione dovrebbero permettere di adattare funzioni e applicazioni anche dopo il lancio, in risposta a nuove esigenze. In questo modo, i satelliti potranno rispondere con maggiore flessibilità a nuovi standard, scenari operativi o interferenze.

«Il successo di ATHENE-1 segna una tappa importante per l'intero team di progetto e rappresenta un esempio della capacità di collaborazione tra scienza e industria», afferma Marco Fuchs, presidente di OHB. «Con questa missione creiamo le basi per ottenere conoscenze fondamentali per le future applicazioni di comunicazione, navigazione e sicurezza. Gli sviluppi degli ultimi anni hanno dimostrato quanto siano diventate importanti la sovranità tecnologica e i sistemi spaziali resilienti.»

La missione ATHENE-1 si basa sulla piattaforma modulare di nanosatelliti Triton-X Heavy di LuxSpace, combinata con un carico utile sperimentale multifunzionale sviluppato dall'Università della Bundeswehr di Monaco di Baviera, integrato presso la sede OHB di Oberpfaffenhofen. Per la campagna di lancio, OHB Orbital Access è stata responsabile. Oltre alle operazioni di volo spaziale e alla formazione degli astronauti, sono coinvolti anche l'Istituto per le comunicazioni e la navigazione di Oberpfaffenhofen e l'Istituto di geodesia satellitare e sensori inerziali di Hannover.