Rifiuti spaziali,sempre più “traffico” intorno alla Terra: contro il rischio collisioni arriva un “autopilota” intelligente
14 mila satelliti in orbite e 27 mila oggetti: sopra le nostre teste il sovraffollamento è in crescita. Così, università e aziende hanno individuato una possibile soluzione legata all’IA: si chiama Asimov. Funzionerà?
Lo spazio è sempre più affollato e inquinato. Con più di 14 mila satelliti in orbita1, a cui si aggiungono 27.000 oggetti tracciati tra satelliti inattivi, stadi di razzi e grandi detriti. Un “traffico” che allarma sempre più la comunità scientifica: le conseguenze sono la crescita dell’inquinamento luminoso e l’incremento del rischio di collisioni, che possono produrre a cascata migliaia di nuovi detriti, ma anche di cyber-attacchi e interferenze nelle comunicazioni. Di qui la ricerca di soluzioni innovative, cui lavorano insieme università e imprese, affidandosi sempre più spesso all'intelligenza artificiale: l’ultima, in ossequio a uno dei grandi nomi della letteratura fantascientifica, si chiama Asimov. In realtà è l’intelligente acronimo di Autonomous System for In-orbit Mapping and Observation of non-cooperative Vehicles. Tecnicamente, è un “autopilota spaziale” intelligente capace di avvicinarsi, mappare e monitorare in autonomia oggetti inattivi o non cooperativi (per esempio, i satelliti guasti) per ispezioni, manutenzione o rimozione. Il progetto è coordinato da Aiko, scaleup torinese che sviluppa software avanzati basati su Intelligenza Artificiale e automazione per applicazioni spaziali, in collaborazione con Politecnico di Milano, T4i e Tiny Bull Studio e finanziato dall’Agenzia Spaziale Italiana.
“Il nostro obiettivo finale è costruire un futuro orbitale sostenibile, in cui tuteliamo l’ambiente e preserviamo l’accesso allo spazio per le generazioni a venire”, sottolinea Lorenzo Feruglio, ceo e co-founder di Aiko. “Vogliamo dimostrare come l’Intelligenza Artificiale sia un abilitatore chiave per ottimizzare il monitoraggio e la gestione dei satelliti, rendendo possibili operazioni di mappatura e controllo fino a poco tempo fa impensabili. – aggiunge - L’IA non è solo uno strumento di automazione, ma una tecnologia capace di aumentare l’affidabilità e la sicurezza delle missioni, riducendo al minimo rischi e inefficienze”. “Il Politecnico di Milano contribuisce allo sviluppo degli algoritmi e gioca un ruolo centrale nelle attività di verifica con hardware-in-the-loop delle tecniche di navigazione e guida autonoma sviluppate in Asimov”, commenta Michele Lavagna, professore ordinario di Meccanica del volo al Politecnico di Milano. “Nel laboratorio Argos riproduciamo la dinamica orbitale coordinando bracci robotici, sensori ottici e modelli satellitari, acquisendo immagini in tempo reale in un ambiente che riproduce lo spazio profondo. È una frontiera nuova del controllo autonomo dei sistemi satellitari, cruciale per le future operazioni di prossimità e di in-orbit servicing”.
Funzionerà? I ricercatori sono ottimisti: all’orizzonte – e anche oltre, letteralmente – la soluzione al rischio crescente di un inquinamento luminoso che disturba le osservazioni astronomiche e compromette la scoperta di fenomeni cruciali come il passaggio di asteroidi. Senza contare che anche i satelliti inattivi e gli stadi di razzi abbandonati contribuiscono ad alimentare il problema: senza soluzioni di smaltimento o rimozione attiva, finiscono per vagare senza controllo nello spazio, trasformandosi da risorsa tecnologica a minaccia orbitale.
Redazione
Del resto, un satellite non è per sempre: la sua durata varia in base alla missione, alla tipologia e alla sua orbita. I più piccoli sono destinati ad avere una vita di pochi anni, mentre quelli di grandi dimensioni o più distanti possono rimanere operativi anche per decenni. Di qui l’esigenza di individuare strategie di smaltimento e “missioni pulitrici”: ci sono, per esempio, satelliti dedicati alla rimozione di oggetti non più attivi, sistemi per il rifornimento e l’estensione della vita operativa, tecnologie di deorbitazione controllata a fine missione.
Giancarlo Donadio
A queste si affiancano linee guida e programmi internazionali, come lo Zero Debris Charter dell’Esa, che promuovono una progettazione più sostenibile e responsabilità condivisa nella gestione del traffico spaziale. Quanto ad Asimov, al centro del progetto c’è un innovativo sistema di Guida, Navigazione e Controllo (GNC) basato su intelligenza artificiale, che integra moduli di navigazione autonoma e algoritmi di Reinforcement Learning utili a pianificare le traiettorie di avvicinamento. Così, il satellite sarà in grado di riconoscere e ricostruire la geometria degli oggetti da ispezionare senza supporto da Terra, aumentando sicurezza e sostenibilità delle operazioni orbitali. Un approccio, spiegano i ricercato, che porterà alla creazione di un prototipo operativo, ma – quel che più conta - costituirà un’eredità strategica per il futuro dell’intero ecosistema spaziale europeo.
Pasquale Raicaldo
