In-Orbit Space Lab, il futuro è qui (grazie all’intelligenza artificiale)

È una piattaforma multifunzione sviluppata grazie ai fondi del PNRR. Spiega il suo funzionamento Tiziana Scopa, ingegnere dell'Agenzia spaziale italiana (Asi)

ROMA – La tecnologia spaziale corre veloce: flessibilità, ottimizzazione delle risorse, tempestività delle risposte, intelligenza artificiale sono le parole d’ordine degli ultimi progetti del settore, già proiettati nel futuro. È il caso di In-Orbit Space Lab, una piattaforma multifunzione che porterà nello Spazio  piccoli satelliti che potranno lavorare singolarmente o cooperare tra di loro, restare a bordo o volare intorno al laboratorio spaziale come se fosse una stella madre. Tra le caratteristiche principali di questo progetto, finanziato dal Fondo Complementare al PNRR per circa 7 milioni di euro, c’è la possibilità di elaborare direttamente in orbita, in tempo reale, risposte utili qui sulla Terra. Vediamo come con l’aiuto di Tiziana Scopa, ingegnere dell’Agenzia spaziale italiana (Asi).

UNO ‘SCATOLONE’ PIENO DI TECNOLOGIA

“In-Orbit Space Lab è un laboratorio in orbita, costituito almeno da una piattaforma spaziale che potrà sia ospitare che rilasciare payload, tecnologie o nanosatelliti (quelli di piccola massa, inferiori ai venti chili, come, ad esempio, i cubesat). Possiamo pensare alla piattaforma come un mezzo di trasporto- un carrier- per le tecnologie impiegate in orbita, con diverse funzioni e diversi obiettivi. Gli host payload, gli ospiti all’interno del carrier, avranno uno spazio a loro dedicato, come se fossero in un portabagagli separato dalla parte di comando, con il motore, i sistemi di controllo e comando e tutti gli elementi indispensabili al funzionamento in orbita, come, ad esempio, i pannelli solari. Il volume complessivo del carrier sarà all’incirca di 100x100x120 cm, come uno scatolone. La metà dello spazio sarà dedicato alle tecnologie da imbarcare. I nanosatelliti potranno essere sia imbarcati sul carrier, che rilasciati in orbita. Possiamo immaginare uno scatolone orbitante con tanti piccoli satelliti liberi che ruotano con finalità e scopo, non solo individuale ma anche come uno sciame cooperante, come una costellazione”.  

Il lavoro del piccolo e operoso laboratorio spaziale sviluppato dall’Agenzia spaziale italiana e realizzato con il coinvolgimento delle industrie Planetek Italia, D-Orbit e AIKO, dipenderà dal tipo di tecnologia trasportata. 

“Il campo di applicazione più comune è l’osservazione della terra, ma le informazioni generate saranno di diversa natura a seconda delle tecnologie imbarcate, che possono comprendere quelle relative a servizi di telecomunicazione, navigazione, posizionamento, ma anche di monitoraggio ambientale– spiega Scopa-. La cosa davvero importante di queste informazioni è che verranno generate direttamente a bordo, nello Spazio, ottimizzando le risorse e riducendo i costi di rilascio dei servizi verso gli utenti. Una caratteristica del laboratorio sarà questa: avere informazioni in tempo reale che non richiedono processamento a terra, ma direttamente spendibili dall’utente nel momento utile”.

L’USO DELL’INTELLIGENZA ARTIFICIALE

Un esempio per capire il lavoro del laboratorio è quello del rilievo dell’innalzamento della temperatura in un luogo qui sulla Terra, come a causa di un incendio o della presenza di lava. Con i nuovi sistemi viene inviato direttamente un alert. Succede anche grazie all’intelligenza artificiale. 

“Gli algoritmi di intelligenza artificiale stanno prendendo piede in tutti i settori, anche in quello aerospaziale. In questo laboratorio in orbita, rende concreti i vantaggi in termini di ottimizzazione delle risorse di bordo, tempi di processamento,  adattamento per la  riconfigurabilità del sistema. L’approccio è fornire informazioni giuste, nel momento giusto, nel posto giusto- sottolinea l’ingegnere dell’Asi-. Facciamo un esempio pensando di avere  a bordo nel nostro carrier anche  uno strumento di osservazione della terra: questo payload al momento dell’acquisizione fornisce al computer di bordo delle informazioni elaborate direttamente a bordo grazie agli algoritmi di processamento basati su intelligenza artificiale, i quali identificano un evento a Terra che ha tutti i paramentri per essere definito un incendio. Il dato rilevato davvero utile è avere il downlink con il solo alert con la sua posizione geografica. Gli algoritmi di intelligenza artificiale innescano una catena di processamento del dato, che non va ad eseguire i canonici step che si fanno a Terra, ma estrae solo la parte utile, con meccanismi simili a quelli delle rete neurali, che quindi simulano un ragionamento umano. Si riesce così ad avere l’informazione di alert. L’incendio si traduce in poche decine di byte comunicati in rete, anziché in gigabyte di dati grezzi. Si tratta di un approccio flessibile, rivoluzionario, rispetto al tradizionale modello spaziale”