Gli Space Lab di Matera nuovi abilitatori di capacità spaziali

Articolo tratto dalla rivista Spazio 2050

Un laboratorio orbitale a disposizione della ricerca e dell’innovazione, nuovi servizi basati sui dati dei satelliti e un’infrastruttura per accedervi, la capacità di mettere in rete le università dei Paesi che si affacciano sul Mediterraneo: sono tutto questo i Laboratori di Matera dell’Agenzia spaziale italiana. Nati grazie al finanziamento di 7 milioni di euro del Piano nazionale di ripresa e resilienza, i Laboratori di Matera sono destinati a rivestire un ruolo centrale nell’Europa dello spazio, anche alla luce della crescente importanza che le attività di osservazione della Terra rivestono nella New Space Economy. A 40 anni dalla nascita, il Centro Spaziale dell’Asi è pronto a un ulteriore rinnovamento e a rendere l’industria italiana sempre più innovativa e competitiva.

Nato nel 1983 grazie alla collaborazione fra quello che allora era il Piano spaziale nazionale (al quale nel 1998 è subentrata l’Asi) e la Regione Basilicata, il Centro Spaziale di Matera dell’Asi si è progressivamente arricchito di attività, integrando quelle di osservazione della Terra con quelle relative a Navigazione, Telecomunicazione e Posizionamento. La più recente spinta propulsiva arriva adesso grazie al Pnrr e all’insegna dell’innovazione. La filosofia che ispira questo ulteriore cambiamento è infatti quella del Living Lab, una sorta di ecosistema dell’innovazione capace di accogliere le istanze del mondo delle istituzioni, della ricerca e del mercato, per tradurle in prototipi e software innovativi in tempi brevi. Introdotta all’inizio degli anni 2000 nel Massachusetts Institute of Technology, questa filosofia è anche alla base dei quattro filoni di attività che insieme costituiscono l’ossatura dei Laboratori di Matera: il laboratorio basato a Terra Matera Space Center Lab, il laboratorio spaziale In-Orbit Space Lab, lo Sviluppo di applicazioni, servizi e nuovi algoritmi di analisi di dati satellitari e la Piattaforma Multimissione per garantire l’accesso ai dati tramite il cloud.

Matera Space center Lab

Costituisce il segmento di Terra dei Laboratori di Matera. «È un laboratorio multidisciplinare e collaborativo per lo studio e la soluzione di problemi che riguardano la collettività, attraverso l’utilizzo di tecnologie basate sullo sfruttamento dei dati satellitari e di altre fonti», dice Daniele Santese, dell’Unità Osservazione della Terra dell’Asi.

«Il Laboratorio – aggiunge – costituirà un punto di aggregazione di università ed enti di ricerca, di imprese private, startup e istituzioni, rappresentanti della società civile che, lavorando in maniera concorrente, possano creare tecniche innovative per lo sfruttamento dei dati acquisiti dai satelliti per risolvere le sfide ambientali, i problemi della gestione del territorio e delle risorse e criticità legate alla sicurezza, a beneficio di servizi migliori per i cittadini e per l’utenza istituzionale». È un programma ambizioso, realizzabile attraverso un approccio multidisciplinare reso possibile dalla capacità del Laboratorio di aggregare, sia fisicamente che virtualmente, operatori provenienti da ambiti diversi, che possano mettere a fattor comune le capacità del mondo universitario, della ricerca e del settore industriale.

Assegnato alla società e-Geos, il Matera Space Center Lab si pone come un abilitatore di capacità. Grazie alla sua collocazione al centro del Mediterraneo, inoltre, potrà divenire un centro di riferimento per l’intera area del Mediterraneo allargato.

In-OrbIt Space Lab

È il segmento spaziale dai Laboratori di Matera, destinato a lavorare in maniera coordinata con la sua stazione di Terra installata all’interno dei Laboratori di Matera. Assegnato ad un raggruppamento di imprese composto da Planetek Italia (capofla) e le aziende

D-Orbit e Aiko quali mandanti, l’In Orbit Space Lab sarà lanciato nel 2026.

È una piattaforma sulla quale potranno essere caricate, anche da remoto, applicazioni relative all’osservazione della Terra, che serviranno a monitorare la salute del nostro bellissimo pianeta. «L’obiettivo sfidante è trovare nuove tecnologie e validarle in orbita in tempo reale», osserva Tiziana Scopa ingegnere dell’Asi e responsabile tecnico del progetto. Realizzato con fondi complementari del Pnrr, «al momento – aggiunge – il progetto prevede una sola piattaforma spaziale, ma non si esclude la possibilità che in futuro possa diventare una costellazione».

Il segmento orbitale prevede una piattaforma lanciata dalla D-Orbit: si chiama Ion Carrier e finora è stata utilizzata a scopo prevalentemente commerciale; è costituita da una piattaforma satellitare della classe Micro capace di ospitare molteplici Payload, come sensori e cubesat. «Si tratta perciò di un sistema per sviluppare, testare e verificare nuove tecnologie (hardware e software) mediante attività di validare in orbita, abbreviando i tempi per la validazione operativa e arrivare sul mercato in tempi brevi, nonché per il lancio di cubesat. Tra gli obiettivi – aggiunge Scopa – c’è quello di fornire servizi agli utenti in tempi più rapidi, anche utilizzando algoritmi di intelligenza artificiale». Questo è possibile perché i dati potranno essere processati a bordo della piattaforma estraendo la sola informazione utile all’utente, contrariamente a quanto accade nei sistemi più tradizionali nei quali il processamento avviene solo a valle dell’acquisizione nel Sistema di Terra.

Sviluppo di applicativi e algoritmi di analisi satellitari

È il programma dedicato al finanziamento di iniziative nazionali tese a sviluppare servizi e applicazioni integrate basati sull’utilizzo dei dati satellitari nel campo dell’osservazione della Terra, delle Telecomu- nicazioni e della Navigazione, anche combinati con dati e servizi non spaziali. «È un’iniziativa in via di definizione», osserva Luigi D’Amato, tecnologo dell’Unità Downstream e Servizi applicativi dell’Asi. «Finanzieremo progetti di ricerca e sviluppo con carattere di innovatività ed alto potenziale di utilizzo, che dovranno essere sviluppati con riferimento ad aree di interesse collocate nel Mezzogiorno e che verteranno su temi come il turismo, la tutela e la valorizzazione del patrimonio culturale e del paesaggio, l’ambiente, con la salvaguardia e lo sfruttamento sostenibile delle risorse, o ancora temi legati allo sviluppo, come la pianificazione e la gestione di sistemi urbani e territoriali. «In generale – osserva – sono progettualità che servono a valorizzare gli investimenti infrastrutturali effettuati dall’Agenzia e che sfruttano i dati di missioni nazionali, come Cosmo-SkyMed e Prisma, eventualmente integrati con dati da terra». Si tratta di sviluppare servizi e applicazioni utili per le istituzioni deputate al governo del territorio ed il fine è permettere un’accelerazione dello sviluppo scientifico e tecnologico, grazie all’impiego di tecnologie innovative. «È nell’interesse dell’Asi che questi servizi e applicazioni utilizzino le nuove frontiere tecnologiche, come quelle legate all’intelligenza artificiale e il cloud».

Il bando è atteso a breve e «vorremmo essere massimamente inclusivi, cercheremo di fare in modo che la platea sia più ampia possibile».

È l’infrastruttura basata sul cloud che permette di accedere ai dati satellitari nazionali. «L’obiettivo è mettere a disposizione un sistema multimissione che permetta agli utenti istituzionali e della ricerca di accedere a tutti i dati prodotti dalle missioni dell’Asi, sia ai dati di satelliti di altri Paesi con le cui agenzie spaziali l’Asi ha stretto accordi”, osserva Francesco Tataranni. Il cloud è perciò lo strumento per mettere a disposizione degli utenti, in un unico luogo, tutti i dati e consentirne l’uso lavorando direttamente sulla piattaforma per implementare algoritmi innovativi. Si apre così la strada a nuove applicazioni e nuovi strumenti di ricerca, al servizio di istituzioni, come il ministero dell’Ambiente o il dipartimento della Protezione civile.

Lo spazio virtuale destinato ad accogliere i dati è molto ampio e uno degli obiettivi del processo è rendere disponibile sulla piattaforma anche una notevole capacità per il processamento dei dati stessi. Nella fase iniziale i possibili utilizzatori sono istituzioni pubbliche. «L’utilizzo commerciale non è precluso dal punto di vista tecnico, ma richiede passaggi successivi», osserva Tataranni. Le attività per la predisposizione dell’ambiente Cloud e per l’implementazione della Piattaforma sono finanziate attraverso il Fondo Complementare. «Stiamo lavorando attivamente per proporre la realizzazione della piattaforma Multimissione nel breve periodo, entro l’anno».