Il congresso della Società Internazionale di Fotogrammetria e telerilevamento (ISPRS), un evento scientifico dedicato alle attività relative alla fotogrammetria, al telerilevamento e alle scienze dell'informazione spaziale, si è svolto questa settimana a Nizza. Per l'occasione, i nostri team hanno presentato tutta la gamma di soluzioni, innovazioni e tecnologie di Thales Alenia Space in questo campo.

Osservazione della Terra e Telerilevamento

Thales Alenia Space ha presentato una veduta globale dei programmi europei che sfruttano dei satelliti e dei sensori di osservazione della Terra, come gli imager, gli spettrometri e gli interferometri. Si può citare il programma Copernicus della Commissione Europea, le cui famiglie di satelliti Sentinel, sviluppate per conto dell'Agenzia spaziale europea (ESA) dall'industria spaziale europea, sono una componente essenziale in materia di sorveglianza dell'ambiente in Europa. La nostra azienda lavora in sinergia con l'ESA e con tutta la filiera spaziale europea, e partecipa a 11 delle 12 missioni Copernicus.

La famiglia “Sentinel” comprende attualmente sei serie di satelliti o 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.

Nell'ambito di Copernicus Thales Alenia Space è 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, realizza lo spettrometro di imaging a bordo di Sentinel-5P e l'altimetro radar Poseidon-4 della missione Sentinel-6. È anche a bordo di 5 delle 6 nuove missioni Copernicus Expansion, dirigerà 3 missioni in quanto prime contractor (CIMR, ROSE-L e CHIME) e fornirà i payload per 2 missioni supplementari (CO2M et CRISTAL). Questi nuovi satelliti saranno utilizzati per misurare le emissioni di diossido di carbonio atmosferico prodotte dall'attività umana, controllare lo spessore della banchisa e della neve che la ricopre, sostenere nuovi servizi ottimizzati di gestione sostenibile dell'agricoltura e della biodiversità, osservare la temperatura e la salinità della superficie del mare nonché la concentrazione della banchisa, rinforzare i servizi di sorveglianza delle terre e di gestione delle emergenze.

A proposito dei telescopi spaziali intelligenti

Negli ultimi decenni i programmi istituzionali hanno sviluppato tecnologie ed equipaggiamenti di alto livello, distribuiti attualmente su numerose linee di prodotti che offrono il miglior valore e un'elevata efficacia industriale. Thales Alenia Space ha saputo avvalersi delle sue competenze nel campo dell'ottica ad alta e altissima risoluzione per proporre soluzioni di telescopi intelligenti (Smart Telescopes), efficaci ed estremamente competitivi, perfettamente adeguati al mercato dell'osservazione ottica ad alta rivisitazione.

Sonda ad infrarossi di Meteosat Terza Generazione

Questo evento ha permesso inoltre di fare il punto della situazione su uno strumento all'avanguardia della tecnologia, che apre la strada ai futuri sistemi di osservazione della terra. Abbiamo presentato le prestazioni radiometriche e spettrali ottenute durante i test dello spettrometro centrale.

MTG è una missione che comprende infatti 6 satelliti: 4 imager e 2 sonde atmosferiche capaci di fornire una cartografia 3D dell'atmosfera. Si tratta di una vera tecnologia disruptive e di un'anteprima mondiale! Grazie alle sonde, il rilevamento dei fenomeni climatici estremi verrà anticipato di mezza giornata. Inoltre, combinando tutto questo sistema, i meteorologi potranno migliorare le previsioni meteo con un'anticipazione di 8 giorni. Sarà un grande passo avanti che permetterà di avvisare le popolazioni interessate in caso di allarme meteo. MTG contribuirà veramente a salvare delle vite e ad aprire la strada a nuovi tipi di servizi per i cittadini europei e africani. Una volta che la flotta MTG sarà in orbita, EUMETSAT usufruirà dei servizi meteo più efficaci del mondo.

Soluzioni di satelliti flessibili e configurabili

In che modo le nuove soluzioni di piattaforma rispondono alle esigenze del mercato e dei payload di telerilevamento? L'agilità, la flessibilità, la durabilità, l'innovazione e la riduzione drastica dei costi e della durata di sviluppo sono i criteri essenziali da prendere in considerazione a monte di tutti i progetti. Questa alchimia è resa possibile dall'ingegneria e produzione collaborative nell'ambito di partnership con piccole e medie imprese.

L'intelligenza artificiale a bordo dei satelliti di osservazione: casi di utilizzo, risultati in orbita e prospettive

Thales Alenia Space, associata ai suoi partner in seno all’IRT Saint-Exupéry (istituto francese di ricerca tecnologica) ha coordinato e finanziato il progetto "Chaîne Image Autonome et Réactive" (CIAR). L'obiettivo di questo progetto è studiare delle tecnologie che permettano di applicare l'Intelligenza Artificiale al trattamento dell'immagine su sistemi imbarcati (robot, satelliti, droni, ecc.).

Il progetto era stato selezionato per realizzare dimostrazioni in orbita nell'ambito della missione OPS-SAT. Si tratta di un dimostratore tecnologico dell'ESA, il cui obiettivo è dimostrare il miglioramento delle capacità delle prossime missioni quando i satelliti saranno dotati di calcolatori imbarcati potenti quanto quelli che esistono oggi sulla Terra. Questo cubesat, vero e proprio "laboratorio volante", permette di testare e convalidare nuove tecniche legate al controllo di missione e ai sistemi imbarcati. Il programma è diretto dall'Università di tecnologia di Graz, in Austria, in cooperazione con partner europei.

Nel 2021 il consorzio CIAR è riuscito, in cooperazione con l'ESA, a scaricare una rete di neuroni su materiale FPGA (Field Programmable Gate Array, ossia un circuito integrato logico che può essere programmato da remoto) imbarcato su questo satellite. Era la prima volta che veniva implementata una tale rete di neuroni su questo tipo di materiale in orbita. Questo risultato è stato presentato durante la precedente edizione dell'evento.

Quest'anno ci siamo concentrati su un altro caso di utilizzo: il rilevamento e la classifica di navette dallo spazio (architetture utilizzate, prestazioni prima e dopo il dispiegamento del materiale).

L’Intelligenza Artificiale permetterà ad esempio di effettuare un lavoro di trattamento o di analisi su dati immagini, di rilevare potenziali anomalie, di ottenere informazioni relative alla traiettografia di una piattaforma, di analizzare i segnali di telecomunicazione per poter rilevare le interferenze. Applicata ai settori dell'osservazione della terra, della navigazione satellitare o delle telecomunicazioni, l'IA offre un campo di applicazioni esponenziale. Contribuirà all'ottimizzazione dell'intelligenza del satellite. I futuri satelliti con a bordo le tecnologie basate sull'intelligenza artificiale potranno svolgere mansioni relative all'autorilevamento di anomalie, la manutenzione predittiva, l'analisi delle cause root fino alla presa di decisione. In breve, l'intelligenza artificiale è una porta d'accesso impareggiabile al funzionamento autonomo dei satelliti.

Video © Thales Alenia Space/Master Image Programmes - Illustrations: © Thales Alenia Space - © Thales Alenia Space/Imag[IN] - © ESA