IL POLITECNICO DI MILANO POTENZIA IL PARADIGMA NEW SPACE CON IL PROGETTO ERC-POC AXESS

AXESS si è aggiudicato il prestigioso Proof-of-Concept (PoC) grant, un finanziamento accessibile solo ai Principal Investigator di un progetto ERC. L’obiettivo del PoC è di trasferire la ricerca di base a ricerca applicata tramite una piattaforma di Testing-as-a-Service (TaaS) dedicata alle tecnologie per l’autonomia dei satelliti. Nel 2019, il Prof. Topputo ha vinto il prestigioso ERC Consolidator Grant (CoG) del valore di 2 milioni di euro con EXTREMA - “Engineering Extremely Rare Events in Astrodynamics for Deep-Space Missions in Autonomy, nel 2021 ha vinto il PoC SENSE – “A Sensor for Autonomous Navigation in Deep Space”, e nel 2022 ha ottenuto il PoC GUIDO - “A Computing Unit for Autonomous Spacecraft Guidance in Deep Space”, il prof. Topputo porta a quattro il numero di progetti ERC vinti.

EXTREMA realizzerà i “self-driving interplanetary CubeSats”, sonde spaziali della dimensione di una valigetta in grado di auto-guidarsi, dalla fuga dalla Terra fino all’arrivo a destinazione, senza la necessità di essere controllati da stazioni terrestri. Il progetto, unico al mondo, pone non poche sfide: i nanosatelliti (CubeSats) dovranno essere in grado di determinare autonomamente non solo la propria posizione sfruttando l’osservazione di corpi celesti ma anche muoversi lungo una corretta rotta utilizzando propulsori miniaturizzati. EXTREMA integrerà quindi elementi di intelligenza artificiale e sfrutterà un delicatissimo meccanismo celeste per entrare in orbita attorno a pianeti: la cattura gravitazionale.

AXESS porta avanti la ricerca di EXTREMA che getterà le basi per la realizzazione di una piattaforma per il Testing-as-a-Service dei sottosistemi dei satelliti. Testare un sottosistema o una tecnologia significa assicurare che i suoi parametri operativi attesi vengano soddisfatti per evitare che il satellite si comporti in un modo non previsto durante la sua vita: ripararlo durante il volo sarebbe praticamente impossibile. È quindi fondamentale essere certi che una tecnologia sia pronta al volo prima che questo avvenga riproducendone le condizioni in un ambiente di simulazione dedicato e rilevante.

L’innovatività di AXESS è la sua capacità di consentire procedure di test flessibili, automatiche e di ampia gamma, in una parola: X-In-the-Loop. L’accesso alla piattaforma accelera lo sviluppo della tecnologia spaziale specialmente agli attori emergenti dell’industria spaziale. Lo sviluppo del PoC AXESS avverrà al DART Team, il gruppo di ricerca gestito da Topputo dove si sperimentano algoritmi di guida e navigazione per sonde spaziali tramite simulazioni con hardware integrato.

L’ambiente di simulazione agile di AXESS e l’accesso su richiesta comporta svariati vantaggi: i sottosistemi dei satelliti non avranno bisogno di essere integrati in delle architetture di test fortemente specializzate, riducendo quindi i tempi richiesti dalla fase di Verifica e Validazione (V&V), specialmente per tecnologie ad alto rischio e alto guadagno quali quelle dei satelliti autonomi operanti nello spazio profondo.

Questo consentirà di restringere notevolmente i tempi di sviluppo delle tecnologie emergenti e di aumentarne la qualità, aprendo la strada a un a un gran numero di nuove missioni nello spazio profondo con un incremento esponenziale del ritorno scientifico. Il progetto AXESS ha già suscitato l’interesse dell’Agenzia Spaziale Europea (ESA) e delle maggiori aziende spaziali per il coinvolgimento nella sua realizzazione e utilizzo futuro.