Lo sviluppo hardware e le infrastrutture spaziali

Come abbiamo raccontato nel precedente articolo, Astra è un progetto diviso in tre macro-ambiti, chiamati work packages, a loro volta divisi in numerosi tasks, ossia parti del percorso progettuale. Il primo work package affronta un elemento imprescindibile quando si parla di sviluppo di nuove tecnologie per lo spazio: la componente hardware.

Nello specifico, è previsto lo sviluppo di una serie di impianti tecnologici avanzati e innovativi destinati all’industria spaziale. Alle radici del progetto c’è l’idea di costruire un ponte tra la ricerca puramente teorica e le applicazioni commerciali pronte per l’uso, oltre che di creare un ecosistema variegato e internazionale per favorire gli scambi tra le persone e le organizzazioni coinvolte.

Sono quattro le attività principali di cui si compone il progetto. La prima si articola intorno al Crystal Eye, uno strumento pionieristico in ambito astronomico. Si tratta di un sensore in grado di volare lungo orbite terrestri basse (tra i 300 e i mille chilometri intorno alla Terra) e progettato per essere installato su satelliti o stazioni spaziali. Il sensore ha una struttura molto compatta: una piccola emisfera di 20 centimetri, dal peso di circa 50 chili. All’interno di questo task, l’obiettivo è specificamente quello di sviluppare nuove tecnologie che potenzino il Crystal Eye e lo rendano capace di intercettare raggi X e gamma. Un progetto destinato ad avere un forte impatto sulle future missioni spaziali.

Il secondo task si concentra sull’avanzamento tecnologico dell’antenna lunare (Lgwa, acronimo di Lunar gravitational-wave antenna). Tale strumento, sviluppato alcuni anni fa dal Gran Sasso Science Institute, permette attualmente di rilevare le onde gravitazionali direttamente dalla Luna, di fatto trasformando quest’ultima in un rilevatore. In questo caso, l’attività prevede di ricreare un ambiente lunare, di modo che l’antenna possa funzionare anche sulla Terra. In particolare, questo avviene tramite un processo di raffreddamento che porterà le temperature ai livelli di quelle lunari nelle zone prevalentemente in ombra (quindi al di sotto dei -200 gradi centigradi).

Un’altra attività del primo work package prevede lo sviluppo del telescopio di Campo Imperatore (L'Aquila), specificamente grazie alla creazione di un impianto ottico a infrarossi, capace cioè di intercettare le onde di frequenza inferiore a quanto visibile dall’occhio umano. Infatti, la sensibilità agli infrarossi è una caratteristica potenzialmente molto innovativa in astronomia, perché permette ai telescopi di osservare meglio il cosmo, individuando anche oggetti che sono nascosti ai normali sensori ottici. Il telescopio di Campo Imperatore è un centro di osservazione astronomica fondato negli anni Sessanta del secolo scorso, a oltre duemila metri di altitudine, in cima al Gran Sasso d’Italia, che rappresenta la vetta più alta degli appennini.

Infine, quando si parla di hardware in Astra si intende anche quello che sarà lo sviluppo di strutture multifunzionali per applicazioni spaziali. Due in particolare: le piattaforme satellitari Cubesat, ovvero piccoli satelliti, leggeri, di forma cubica e peso ridotto, disponibili in commercio, e le piattaforme per i piccoli carichi utili, al di sotto dei 20 chili (le cosiddette tecnologie di payload). Con un’attenzione non soltanto alla progettazione e alla produzione, ma anche alla struttura meccanica. Un esempio di struttura multifunzionale è il Penetrating Particle Analyser (Pan), uno strumento costituito da uno spettrometro magnetico e capace di intercettare le particelle nello spazio.

Insomma, una serie di infrastrutture da sviluppare all’interno di un progetto ambizioso, che  vede la partecipazione di persone provenienti sia dall’industria che da istituti di ricerca, con background e competenze diverse. E inoltre in un contesto internazionale e interculturale, aperto alle contaminazioni reciproche, le quali costituiscono uno stimolo fondamentale per la ricerca e per l’innovazione tecnologica.

Foto: Jeremy Thomas (licenza)