Cubetti in orbita

SUPSI-SpaceLab
4 Febbraio 2008

Di fronte ai grandi satelliti e ai complessi veicoli spaziali cui ci hanno abituato le imprese spaziali degli ultimi anni, un cubetto di un decimetro cubo in orbita intorno alla Terra potrebbe anche farci sorridere. In realtà, si tratta di qualcosa di molto serio. Tanto più se tutto quanto il satellite viene realizzato in Svizzera e ancor più se uno di questi piccoli ma veri veicoli spaziali è in fase di costruzione a Sud delle Alpi, nel Canton Ticino. Incuriositi, siamo andati a vederlo e abbiamo scoperto che alla SUPSI, Scuola Universitaria Professionale della Svizzera Italiana, a Manno vicino a Lugano, è attivo nientemeno che un laboratorio, il SUPSI-SpaceLab (SSL), che lavora alla realizzazione di uno di questi pico-satelliti.

Presso il DTI, Dipartimento Tecnologie Innovative, gli studenti, sotto la guida dei loro professori, progettano e costruiscono quello che sarà il primo satellite artificiale tutto ticinese, il TIsat-1. I professori Paolo Ceppi e Allen Weston ci hanno presentato questo entusiasmante e affascinante progetto. “L’idea di costruire questo satellite –piccolo e tutto nostro – è nata circa tre anni or sono –ci spiega Paolo Ceppi, ideatore e responsabile del Progetto- quando, fra tanti contatti, abbiamo saputo di CubeSat”. Verso la fine degli anni novanta, alla Stanford University in California, il Professor Robert Twiggs aveva sviluppato l’idea di piccoli satelliti di forma cubica, del volume di un decimetro cubo e del peso di un chilogrammo, a cui diede appunto il nome di CubeSat. Sono satelliti che possono essere realizzati da studenti, in tempi relativamente brevi e a costi contenuti. Lo studente può così avere la soddisfazione di vedere realizzato il progetto entro la fine dei suoi studi. L’idea ha avuto successo e oggi molte università e altre strutture sono attive in progetti con questi piccoli satelliti, alcuni dei quali sono già in orbita e funzionanti. Anche ESA promuove questo tipo di iniziativa, per esempio sostenendo il Programma SSETI, Student Space Exploration and Technology Initiative, e mettendo a disposizione i lanciatori. Recentemente lo Student Office di ESA ha deciso di sostenere con accresciuta determinazione il movimento CubeSat. Il laboratorio SUPSI-SpaceLab è dunque un pioniere in questo campo!

TIsat-1, il primo satellite tutto ticinese

Paolo Ceppi con i suoi studenti, Logan, USA

Attualmente -ci spiega Paolo Ceppi- sono una quindicina gli studenti impegnati nel Progetto, ma nel corso degli ultimi due anni oltre settanta studenti della SUPSI sono stati coinvolti e non pochi di loro, sorretti da grande entusiasmo, hanno dedicato anche il loro tempo libero. Durante la scorsa estate (2007), il SUPSI-SpaceLab ha potuto sponsorizzare alcuni di questi studenti permettendo loro di partecipare a un importante incontro di lavoro (workshop) e alla maggiore conferenza sui satelliti di piccole dimensioni a Logan, negli Stati Uniti, dove hanno potuto discutere e confrontarsi con studenti della loro età e a loro volta impegnati nello sviluppo di missioni spaziali studentesche. TIsat-1 è un progetto formativo: l’accento viene posto sull’ingegneria di sistema. Gli studenti devono ideare, studiare, specificare, realizzare e collaudare tutte le parti del loro veicolo spaziale. Si vuole che siano loro i protagonisti.

Importanti –ci dice sempre Paolo Ceppi- sono i contati con altre scuole, come la ETH di Zurigo, il Politecnico di Torino, ma anche con scuole locali di vari profili formativi e con industrie della regione ad alta tecnologia, attive nella formazione di apprendisti. La natura multidisciplinare di una missione spaziale apre le porte al coinvolgimento di tutti. Ci siamo resi conto, osservando la nascita di TIsat-1, di quanto siano complesse la progettazione e la costruzione di un satellite, anche se così piccolo. Per gli studenti, TIsat-1 è un’occasione preziosa per trovare soluzioni originali a diversi problemi scientifici e tecnici: l’energia, la tecnica fotovoltaica, la trasmissione dei dati, l’elevata affidabilità richiesta, la resistenza alle sollecitazioni durante il lancio e alle condizioni estreme dello spazio, tanto per citarne solo alcuni. Motivazione, responsabilità, entusiasmo, nuove sfide, tutto questo fa parte del progetto SUPSI-SpaceLab. Gli studenti imparano lavorando su un satellite, qualcosa di affascinante e che spinge alla collaborazione, alla multidisciplinarietà, al lavoro in un contesto internazionale. Insomma, qualcosa di veramente innovativo e che potrà favorire i giovani, alla conclusione dei loro studi presso la SUPSI, fornendo loro una prima esperienza nelle tecnologie aerospaziali.

Il futuro

Launch of SSETI Express
Lancio di SSETI express

TIsat-1, il primo satellite-cubetto realizzato in Ticino dalla SUPSI, è una bella sfida per gli studenti, per le aziende specializzate che collaborano e per gli sponsor. Il primo satellite non farà grandi cose, ma sarà seguito –come si spera- da altri progetti più profilati. Quando sarà in orbita sincrona polare, a settecento chilometri di quota, TIsat-1 misurerà i propri parametri operativi, qualche parametro ambientale e trasmetterà i dati a terra ma, soprattutto, trasmetterà a terra il suo identificativo, che potrà essere ascoltato in tutto il mondo. E quella sarà una bella soddisfazione per gli studenti e per i professori.

Questi piccoli satelliti, comunque, non si limitano a destare l’interesse delle scuole. Non poche aziende del settore aerospaziale –per esempio la Boeing- stanno rivolgendo la loro attenzione a questi cubetti orbitanti, leggeri, poco costosi e realizzabili in tempi brevi. Qualcuno ha parlato di una vera e propria rivoluzione tecnologica, azzardando il paragone con il passaggio dai grandi calcolatori per pochi specialisti ai personal computer alla portata di tutti. Quando andrà in orbita TIsat-1? Per ora, la data non è ancora certa. Di sicuro, si sta lavorando seriamente, qui alla SUPSI. Prima di andare nello spazio, TIsat-1 dovrà superare le prove che attendono ogni satellite. E, visto che per andare in orbita ci vuole un razzo, nel frattempo si vagliano tutte le possibilità. Fra queste, evidentemente anche ESA, cui i responsabili di TIsat-1 presenteranno prossimamente il loro progetto. Che non è l’unico satellite-cubetto della Svizzera. Infatti, da tempo, un gruppo della Scuola Politecnica Federale di Losanna, EPFL, sta lavorando al suo progetto, il satellite SwissCube, che già si è presentato al pubblico e di cui torneremo presto a parlare.

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