Dal 20 al 22 aprile parteciperemo all'edizione 2021 della Giornata Mondiale della Terra, il cui tema sarà quest'anno "Restore Our Earth™". Thales Alenia Space è estremamente sensibile alle conseguenze del riscaldamento climatico. Da oltre 40 anni i nostri ingegneri offrono agli scienziati, ai governi e ai decision-maker le loro estese competenze e le soluzioni necessarie per il monitoraggio ambientale, l'oceanografia e la meteorologia. Poiché il cambiamento climatico è un aspetto sempre più d'attualità, poiché non c’è un Pianeta B, vi parliamo delle tecnologie satellitari quali asset fondamentali al servizio del nostro Pianeta e dei suoi cittadini in tutto il mondo.

Tastare il polso del nostro pianeta

La gigantesca nave portacontainer Ever Given, incagliata nel canale di Suez, in Egitto, è visibile su queste immagini catturate dai due satelliti Sentinel-1 del programma europeo Copernicus.

La nave si è arenata su una delle rive del canale il 23 marzo 2021, mentre era in rotta per i Paesi Bassi dalla Cina. L'immagine di sinistra, scattata il 21 marzo, mostra il traffico normale del canale, con le navi che si seguono a 2-3 km di distanza. L'immagine di destra, trasmessa il 25, mostra l'ingorgo gigante provocato dal blocco di questa arteria vitale per il traffico marittimo internazionale. Si vedono chiaramente centinaia di navi ancorate nel golfo di Suez.

A poche centinaia di chilometri sopra le nostre teste, i due satelliti gemelli Sentinel-1 scrutano costantemente la superficie della Terra, giorno e notte e con qualsiasi condizione meteorologica, proponendo una soluzione ideale, in particolare per il traffico marittimo. La superficie del mare riflette il segnale radar emesso dai satelliti, facendo apparire l'acqua in scuro sull'immagine, in contrasto con gli oggetti metallici, ossia le navi, che risaltano sullo sfondo nero sotto forma di punti brillanti.

Monitorare l'evoluzione delle coltivazioni agricole dallo spazio

Tutti i giorni milioni di persone soffrono la fame nel mondo e purtroppo l'anno scorso la pandemia di Covid-19 non ha fatto che accentuare questa situazione. I satelliti contribuiscono ad alleviare questa crisi fornendo preziose informazioni per monitorare le colture dallo spazio. Il Programma alimentare mondiale (PAM) prevede di aiutare circa 138 milioni di persone quest'anno, un triste record dalla creazione, 60 anni fa, di questa agenzia delle Nazioni Unite che lotta contro la fame. La catena di approvvigionamento alimentare affronta diversi problemi legati alla mancanza di mano d'opera, ai trasporti, agli scambi commerciali transfrontalieri e ai mezzi di produzione insufficienti, creando incertezze sui mercati agroalimentari e sui futuri approvvigionamenti. Il monitoraggio satellitare può quindi essere vitale, in quanto offre informazioni sui principali prodotti agricoli. La NASA, l'ESA e l'Agenzia spaziale giapponese JAXA hanno deciso recentemente di associarsi per creare il COVID-19 Earth Observation Dashboard, una piattaforma che riunisce una grande quantità di dati satellitari per sorvegliare l'impatto globale della pandemia, anche sulla produzione agricola.

Tenere d'occhio la Terra

La nuova missione CHIME (Copernicus Hyperspectral Imaging Mission for the Environment) trasporterà uno spettrometro unico che opererà nelle bande del visibile e dell'infrarosso vicino, in modo da fornire osservazioni iperspettrali destinate a sostenere nuovi servizi ottimizzati per l'agricoltura sostenibile, la gestione della biodiversità e la caratterizzazione delle proprietà dei suoli, garanzia di una vegetazione sana.

Le famiglie di satelliti Sentinel, sviluppate per conto dell'Agenzia spaziale europea (ESA) nell'ambito del programma Copernicus della Commissione Europea, sono una componente importante in materia di sorveglianza dell'ambiente in Europa. Thales Alenia Space è uno dei principali partner del programma Copernicus, le cui famiglie Sentinel comprendono attualmente 12 serie di satelliti e strumenti. Sentinel-1 garantisce la continuità dei dati radar dei satelliti ERS ed Envisat mentre Sentinel-2 e -3 sono dedicati alla sorveglianza delle terre e degli oceani. Gli strumenti Sentinel-4 e -5 sono destinati a missioni di meteorologia e di climatologia. Sentinel-6 garantisce la continuità operativa delle missioni altimetriche di Jason. Thales Alenia Space è anche prime contractor per le famiglie di satelliti Sentinel-1 e -3 (4 satelliti per ogni missione), è responsabile del segmento terra immagine di Sentinel-2, ha contribuito allo spettrometro di imaging di Sentinel-5P e fornirà l'altimetro radar Poseidon-4 della missione Sentinel-6. Ha contribuito inoltre a cinque delle sei nuove missioni Copernicus Expansion, tre in quanto prime contractor e due come fornitore di payload. Questi nuovi satelliti misureranno il diossido di carbonio atmosferico prodotto dall'attività umana, sorveglieranno lo spessore della banchisa e della neve che la ricopre, forniranno nuovi servizi ottimizzati di gestione sostenibile dell'agricoltura e della biodiversità, osserveranno il comportamento degli oceani e sosterranno l'agricoltura di precisione e la sicurezza alimentare.

Un know-how riconosciuto a livello mondiale in altimetria

Thales Alenia Space è un leader mondiale nel campo dell'altimetria spaziale, una tecnica che permette di studiare l'altezza della superficie del mare, lo spessore del ghiaccio marino e il livello dei laghi e fiumi, nonché la topografia delle terre, delle calotte di ghiaccio e dei fondi marini.

La nostra azienda ha fornito numerosi strumenti dedicati alle missioni di oceanografia, come gli altimetri Poseidon dei satelliti Topex-Poséidon e Jason 1, 2 e 3 del Centro nazionale di studi spaziali (CNES). Ha anche fornito AltiKa, l'altimetro in banda Ka del satellite di oceanografia franco-indiano SARAL o l'altimetro interferometrico a sintesi d'apertura SIRAL 2 di altissima risoluzione per il satellite Cryosat-2 dell'ESA, capace di misurare le variazioni di spessore del ghiaccio marino e il bilancio di massa dei ghiacci continentali con una precisione senza pari. Altri esempi: gli strumenti multispettrali ottici MERIS (di Envisat) e OLCI (di Sentinel-3), l’altimetro SWIM del satellite CFOSat del CNES, che misura gli spettri delle onde, e gli altimetri SADKO dei satelliti russi GEO-IK.

Thales Alenia Space ha contribuito inoltre ad alcune delle missioni scientifiche più emblematiche dell'ESA: lo spettrometro di imaging di media risoluzione MERIS di Envisat, che ha svelato i segreti e i colori degli oceani; GOCE (Gravity field and steady-state Ocean Circulation Explorer), che ha fornito una cartografia dettagliata del campo gravitazionale della Terra; e SMOS, che ha analizzato l'umidità dei suoli e la salinità degli oceani. I nostri team sviluppano attualmente il satellite di oceanografia SWOT per il CNES e la NASA.

In che modo le previsioni meteorologiche influiscono sulle nostre vite?

Sapere che tempo farà domani è ormai possibile, ma per anticipare i fenomeni climatici estremi come i tifoni, gli uragani e le alluvioni, i satelliti svolgono pienamente il loro ruolo di sentinelle dello spazio e possono veramente salvare delle vite!

I satelliti Meteosat di seconda generazione (MSG) coprono l'Europa, il Nord Atlantico e l'Africa, e forniscono immagini rigenerate ogni 15 minuti, contro 30 minuti per la prima generazione. Gli MSG offrono ai meteorologi immagini di migliore qualità grazie all'aumento significativo del numero di canali di osservazione, nonché a migliori prestazioni radiometriche combinate a cicli di rivisitazione più brevi. Possono quindi individuare e sorvegliare fenomeni inaspettati quali le tempeste, che possono avere conseguenze disastrose e indebolire numerosi settori di attività come l'agricoltura, la pesca industriale o i trasporti, soprattutto marittimo

Con i satelliti Meteosat di terza generazione (MTG) le immagini vengono rigenerate ogni 10 minuti, il che renderà le previsioni meteorologiche sempre più affidabili. Alcuni satelliti MTG trasporteranno inoltre delle sonde atmosferiche. Tutti i satelliti meteorologici europei sono stati realizzati da Thales Alenia Space come prime contractor.

Soluzioni spaziali per la Terra

Il settore dell’agricoltura è stato uno dei primi ad utilizzare la tecnologia satellitare. Attualmente oltre il 90% dei trattori di tutta l'Unione Europea usufruisce del servizio EGNOS (European Geostationary Navigation Overlay System), che permette di risparmiare carburante evitando di passare più volte sulle stesse parcelle coltivate e di ridurre l'uso di pesticidi e di fertilizzanti grazie ad un'applicazione più mirata. Ma l'agricoltura è solo uno dei numerosi settori che si avvale dei sistemi spaziali per accelerare l'innovazione verde. Anche Galileo contribuisce a ridurre l'impatto ambientale del trasporto stradale di merci e passeggeri. La navigazione satellitare facilita infatti la vita dei conducenti e diminuisce la congestione delle reti e quindi l'impronta carbonica. Lo stesso vale per le applicazioni di car-sharing e altre soluzioni di mobilità sostenibile, che si basano sulla geolocalizzazione di precisione.

I servizi europei di navigazione satellitare globale (GNSS), in particolare EGNOS, contribuiscono a rendere i viaggi aerei più ecologici ed accessibili. Le procedure aeroportuali basate su EGNOS permettono di ridurre il numero di atterraggi interrotti e quindi di far risparmiare carburante alle compagnie aeree e di ridurre le emissioni di carbonio. Thales Alenia Space svolgerà un ruolo di rilievo nel sistema Galileo di seconda generazione migliorando le prestazioni e la cybersicurezza della costellazione. L'ESA e la Commissione Europea ci hanno selezionato per costruire sei nuovi satelliti dotati di tecnologie innovative come le antenne digitalmente configurabili, i collegamenti inter-satelliti e i sistemi di propulsione completamente elettrici. Questi satelliti migliorano la precisione di Galileo, nonché la robustezza e la resilienza del suo segnale –criteri essenziali per rinforzare l'uso di questo sistema in applicazioni di difesa e sicurezza.

A presto per nuove cronache sullo Spazio! #spaceforlife

Illustrations: © ESA - © CNES - © Thales Alenia Space/Briot - © Thales Alenia Space/Master Image Programmes