La rivista in formato PDF - Agenzia Spaziale Italiana

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Poste Italiane Spa - Sped. Abb. Post. - D.L. 353/03 (conv. in L. 27/2/04) art. 1, comma 1 EURO 20,00
2
Anno II
Giugno
2010
sentinelle
europee
a guardia
del Pianeta
GMES
Editoriale
GMES: Italia in prima linea
con le sentinelle europee
M
Enrico Saggese
Presidente dell’ASI
(Agenzia Spaziale Italiana)
entre gli Stati Uniti cercano ancora una strategia possibile
per la loro politica spaziale del prossimo futuro e, mentre la
concorrenza degli attori emergenti sullo scenario internazionale
si fa sempre più agguerrita, gli unici ad avere le idee abbastanza chiare sembrano essere i Paesi dell’Unione Europea che, pur
nella difficoltà di mettere all’unisono il coro delle tante voci dei protagonisti, sono
riusciti a tracciare un solco abbastanza definito per i prossimi anni.
In particolare tre sembrano essere gli obiettivi principali dei Paesi aderenti
all’Agenzia Spaziale Europea, l’Osservazione della Terra con il programma GMES
e i “contributing missions” dei vari paesi, l’avvio del programma GALILEO per
dare finalmente all’Europa un suo sistema Gps e l’esplorazione di Marte e dello
spazio, la cosiddetta Cosmic Vision che studierà la dark Energy, i sistemi planetari
extrasolari e il sole da distanza ravvicinata. Ma sono due i progetti, per le implicazioni e le ricadute che avranno sulla vita dei cittadini, a suscitare l’interesse e le
aspettative maggiori: GMES e GALILEO. Anche per questa ragione “Spacemag”,
ha voluto dedicare, praticamente l’intero numero ad analizzare tutti gli aspetti ed
i risvolti del programma di Osservazione della Terra GMES. Per la prima volta,
infatti, un progetto spaziale rivoluziona completamente il suo concetto base: non
è più la pura e semplice tecnologia a guidare le scelte di fondo ESA e delle Agenzie
nazionali, ma quello di creare una effettiva capacità di fornire servizi operativi per
il monitoraggio ambientale e la sicurezza, integrando tecnologie spaziali e sistemi
di rilevamento al suolo. Insomma i satelliti “Sentinel” di GMES saranno in grado
di soddisfare specifici requisiti di utente: “put the user in the driver’s seat”. Si tratta
quindi di fornire agli utenti informazioni con caratteristiche di qualità, tempestività e continuità. Prevalentemente questi servizi saranno rivolti ad utilizzatori
delle istituzioni Europee e nazionali a supporto delle politiche nei settori dell’ambiente, della sicurezza, della protezione civile, dei trasporti e dell’agricoltura. In
seguito con la realizzazione del Gps europeo GALILEO si arriverà direttamente al
cittadino.
Ma torniamo al tema della nostra breve dissertazione, il GMES. Sei le tematiche
sulle quali dovranno vigilare i satelliti del programma: monitoraggio del territorio,
gestione delle emergenze, monitoraggio dell’ambiente marino, monitoraggio dell’atmosfera, cambiamento climatico, sicurezza. Il ruolo del coordinamento spaziale del
progetto sarà prerogativa dell’ESA, mentre alla Commissione Europea spetterà la
responsabilità del coordinamento complessivo di GMES. Fino ad oggi i costi della
fase di sviluppo della componente spaziale sono stati sostenuti per circa il 70 per
cento dall’ESA e per il restante 30% dalla Ue. Nel prossimo futuro la prospettiva
economica dovrà completamente ribaltarsi con il 70% a carico della Ue e il 30%
per L’ESA. In tutto ciò l’Italia, oltre a partecipare alle varie fasi di elaborazione
dell’iniziativa, nell’ambito dell’ESA è il secondo finanziatore del programma con
una sottoscrizione di una quota pari a circa il 30% dei costi della fase di sviluppo.
L’industria nazionale è leader nella realizzazione della Sentinella 1 equipaggiata
con un radar ad apertura sintetica. Anche nel settore dei servizi l’Italia, attraverso
le proprie realtà industriali, la comunità scientifica e le istituzioni nazionali di
riferimento svolge un ruolo di primo piano nella messa punto dei vari servizi operativi. In particolare per la gestione delle emergenze nel settore marino e nel settore
della “Security”.
1
Enrico Saggese
2010
Numero 2
SPACEMAG
N° 2 • Anno II
Giugno 2010
Trimestrale iscritto al tribunale
di Roma n° 340/2009
in data 10/06/2009
Direttore responsabile
Marcello D’Angelo
Direttore editoriale
Mariano bizzarri
Coordinamento di redazione
Andrea Drudi
claudio camerino
Editoriale Trasporti Srl
2
Sommario
Summary
GMES: Italia in prima linea
con le sentinelle europee.............................................. 1
Finmeccanica: un network
dalla terra allo spazio...................................................... 8
Finmeccanica: a network from Earth to Space................ 14
Presidente
PAOLO Silvestri
GMES, il secondo pilastro
della politica spaziale europea............................................17
Amministratore delegato
Laura Di Perna
GMES: the second pillar
of european space policy.............................................. 19
Sede legale
16129 GENOVA
Viale Brigata Bisagno, 14/4
Direzione e Redazione
00187 ROMA
Piazza San Silvestro, 13
Tel. +39 06 99330133
Fax +39 06 99330134
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SPACEMAG
Numero 2
2010
GMES, full steam ahead. ......................................... 21
GMES: verso la piena operatività.................................... 22
Il segreto è nella gestione integrata...................... 24
Integration is “the” answer. ............................................ 25
Satellite remote sensing
to monitor tropical forests........................................ 26
Telerilevamento satellitare
per monitorare le foreste tropicali................................... 28
I satelliti ci difendono
dalle nuove minacce alla sicurezza...................... 30
The new European security relies on close EO ................. 33
Comitato scientifico
Presidente
Mariano Bizzarri
Il polso del Pianeta................................................... 34
“Sentinel”, a very appropriate name .............................. 38
Indispensabile l’evoluzione
dell’ingegneria di sistema....................................... 40
Engineering systems, a reform badly needed . ................ 42
I satelliti. ..................................................................... 44
Componenti
Roberto Battiston
Piero Benvenuti
Antonello Biagini
Mario Cosmo
Fulvio Drigani
Franco giannini
Margherita Hack
Sergio Marchi
Silvano Moffa
Viviana Panaccia
ettore petraroli
Giuseppe Reibaldi
Roberto Vittori
Gli occhi sul pianeta................................................ 46
Planet watching............................................................ 48
3
In prima:
The next frontier......................................................... 51
Immagine del vulcano
islandese Eyjafjallajokull
La prossima frontiera...................................................... 53
Quelli che guardano il cosmo............................... 55
Special thanks to:
NASA, ASI, ESA, Finmeccanica,
Telespazio for images
and illustrations
Eyes in the sky................................................................ 58
Un’apocalisse piena di speranza. ......................... 60
Apocalypse? Well, not really. ......................................... 61
Glossario.................................................................... 62
In collaborazione con:
Indice dei nomi. ....................................................... 64
2010
Numero 2
SPACEMAG
News
Happy birthday
to Baikonur
4
Spacemag è anche online
Baikonur, the world
famous launch pad from
where the first Soviet
and world cosmonaut
Yury Gagarin was sent
to space has turned 55
years. The decision to establish a testing range for
inter-continental ballistic
missile and the launching of earth satellites was
taken on February 12th
1955. A month earlier, the
first construction brigade
had arrived in Tura-Tam.
The building of the cosmodrome was started
under this harsh climatic
condition and work was
done at a furious pace.
The range welcomed the
first starting complex in
May two years later. More
than half of all the space
launches in the world take
place in Baikonur, which
is now under the Federal
Space Agency, after being stripped of its military
component.
Russian Federal
Space Agency
NASA announces
new science
missions
NASA says hurricanes, air
quality and arctic ecosystems are among research
projects planned during
the next five years by its
new airborne science mission. The space agency’s
new Earth System Science Pathfinder program
is designed to complement NASA’s larger
research missions.
The selected proposals
are the first in a new series of low- to moderatecost projects. NASA said
the projects will be funded
at a total cost of no more
than $30 million each.
National Aeronautics
and Space Administration
SPACEMAG
Numero 2
2010
Spacemag, la prima rivista in collaborazione con
l’Agenzia Spaziale Italiana completamente dedicata all’esplorazione spaziale in tutte le sue accezioni: dalla ricerca, all’industria, dalla programmazione politica alle scelte strategiche, dalle missioni
umane all’esplorazione dello spazio profondo,
dalle applicazioni alla vita quotidiana dei cittadini
è disponibile anche online. Infatti sul sito,
www.spacemag.it, nella sezione Magazine è possibile leggere i numeri della rivista. Inoltre è stata
realizzata una pagina su Facebook (basta cercare
Spacemag tra le pagine) con aggiornamenti quotidiani su notizie, eventi ed iniziative legate a questo
affascinante settore.
Jean-Jacques Dordain to continue
as European Space Agency Director
General
The Council of the ESA
has announced that JeanJacques Dordain will
continue as the Director
General for a further period
of four years. Mr Dordain
has served as Director
General of ESA since 2003.
This third mandate extends
his term to June 2015. Mr
Dordain’s tenure at ESA
includes many important
Jean Jacques Dordain
European space milestones,
is a member of the International Academy of Astronautics and the Academie des Technologies, and an associate member of the Acadmie Royale de Belgique. He has
also held professorships at the Ecole Polytechnique, the
Ecole Nationale Superieure des Techniques Avancees
and l’Ecole Nationale de l’Aeronautique et de l’Espace.
European Space Agency
Planck ed Herschel premiati come
“fuoriclasse” dello spazio
The first
joint satellite
navigation
venture
The Russian Space
Systems corporation and
the U.S. Trimble Navigation Group have signed
an agreement to create a
joint satellite navigation
venture in Russia. Each of
the companies will hold a
50% stake in the Rusnavgeoset company, which
will produce Global Navigation Satellite System
(GNSS) geodetic network
infrastructure systems.
This high-technology, innovative sphere of activities directly contributes to
the commercializing of
GLONASS. The Global
Navigation Satellite System, the Russian equivalent of the U.S. GPS, is
designed for both military
and civilian use. Both
systems allow users to
determine their positions
to within a few meters.
Una prestigiosa medaglia si aggiunge alla lunga lista
di riconoscimenti collezionati dalle missioni Herschel
e Planck, considerati i due satelliti più complessi mai
concepiti e realizzati in Europa. L’ultimo riconosciRussian Federal
mento arriva dall’AAAF, l’Associazione francese per
Space Agency
l’Aeronautica e l’Astronautica, ha assegnato lo Special
Grand Prix 2010 ai team internazionali delle due missioni. Team in cui hanno un ruolo di primissimo piano sia l’INAF che, l’ASI. Il premio
è conferito ogni anno ai gruppi che più hanno segnato il progresso della scienza e
dell’esplorazione spaziale. Da quando hanno raggiunto il punto lagrangiano L2 a 1,5
milioni di chilometri dalla Terra, Planck e Herschel sono diventati due occhi privilegiati per gli astronomi attraverso i quali guardare nello spazio e nel tempo.
Agenzia Spaziale Italiana
News
MRO a caccia di record
ESA space hazard
programme
profiled online
Appena tre mesi fa MRO, Mars Reconaissance Orbiter,
aveva imposto il suo straordinario record di dati. In meno
di 4 anni di attività, la sonda marziana della NASA aveva
mandato a Terra 100mila miliardi di bit di dati, più di
tutte le missioni spaziali finora realizzate messe insieme.
Risale a due anni fa, l’annuncio che lo strumento italiano
di MRO, il radar sounder SHARAD aveva completato la
stratigrafia di Marte. Adesso, la NASA ha messo a disposizione ben 600 immagini della superficie del Pianeta
Rosso scattate tra il 5 aprile e il 6 maggio scorsi.
National Aeronautics and Space Administration
Mars Reconaissance Orbiter,
A new section in the ESA
web site highlights the
Agency’s growing activity
related to the Space
Situational Awareness
programme.
The full SSA system will
protect Europe’s citizens
and satellite-based
services by detecting
space hazards.
The Space Situational
Awareness Preparatory
Programme was
authorised at the
November 2008 ESA
Ministerial Council and
formally launched in 2009.
More than ever before,
satellites provide critical
services to European
citizens, governments and
industry. Any interruption
would seriously affect
an enormous range of
activities.
Investors scout
space spin-offs
China may become space station
partner
Investors looking for
promising opportunities
in space spin-offs used
ESA’s Investment Forum
in Stuttgart, Germany, in
may to meet 28 young
entrepreneurial companies looking for financing
to start their businesses.
Organised by ESA’s
Technology Transfer
Programme Office (TTPO)
and managed by Europe
Unlimited, this was the
fourth Forum. Most of
the companies were from
the four European Space
Agency Business Incubation Centres in the Netherlands, Germany and Italy.
In parallel, the European
Commission organised
a workshop on satellite
applications, underlining
the role of the forum in
bringing innovators, investors and industry together.
“In our incubation centres
we help the entrepreneurs to get started,” said
Frank M. Salzgeber, Head
of TTPO. “They come
with great ideas and we
provide them with office
space, seed funding and
contact with experts to
mature their ideas and
develop them into potential businesses. “The next
step is to find partners
and investors who can
support them with financing and target their business”.
The European Space Agency (ESA) supports China’s
inclusion in the International Space Station (ISS) partnership, the agency’s director -general Jean-Jacques
Dordain said. He made the remarks on Monday during
the ongoing Global Lunar Conference in Beijing, which
is organized by the International Astronautical Federation and the Chinese Society of Astronautics. Dordain
said international cooperation on space exploration has
been progressing slowly. To achieve more, the partnership needs to be expanded, he said. “I am really willing
to support the extension of the partnership of the ISS to
China and South Korea.
Obviously, this should be a decision by all partners, not
the decision by one partner,” he said. But with growing power based on its
independent technologi520 days on a simulated
cal development, China
is being invited to more
flight to Mars
international cooperatives
On 3 June 2010, six astronauts commenced a virtual
in space exploration in retrip to Mars. Sealed into a cramped container at the
cent years. In the coming
Moscow Institute of Biomedical Problems (IBMP) for
few years, China plans to
520 days, they will experience the rigours and isolatest docking technologies,
tion of long-duration spaceflight. This marks the start
which is necessary for
of the main part of the Mars 500 experiment, and
building the space station,
on completion will constitute the longest ever space
and send probes for moon
simulation experiment. Scientists from the German
landings. China aims to
Aerospace Center (DLR) and other German research
build a space station on
institutions such as the Charité medical school in Berits own by 2020.
lin are ‘back on board’, along with staff from the universities of Erlangen and Bonn. When the hatch closes
China National
on 3 June, the six-person crew from Russia, Europe
Space Administration
and China will set out on their simulated 520-day journey to the Red Planet. For their virtual outbound leg,
they will need 250 days, then have scheduled 30 days
for their “stay” on Mars, after which the crew embarks
on its 240-day return journey to Earth. The experiment
will take place in a special-purpose test facility at the
IMBP in Moscow. With the exception of weightlessness and exposure to radiation, in-space conditions
will be simulated as realistically as possible. During
these 520 days, about 100 tests are planned, covering the fields of psychology, psychophysiology, clinical
diagnostics, physiology and microbiology.
International Space Station
2010
Numero 2
SPACEMAG
5
News
US Air Force
tests hypersonic
UAV
The US Air Force test
launched a hypersonic
cruise missile, with the
vehicle accelerating to
Mach 6 before splashing down in the Pacific
Ocean.The Air Force said
the test flight of the X-15A
Waverider lasted more
than 200 seconds, the
longest ever hypersonic
flight powered by scramjet
propulsion. The previous
record was 12 seconds
in a NASA X-43 vehicle.
“We are ecstatic to have
accomplished most of our
test points on the X-51A’s
very first hypersonic mission” said Charlie Brink,
program manager with
the Air Force Research
Laboratory.
6
NASA releases
new Kepler data
on extrasolar
planet
NASA’s Kepler Mission
has released 43 days of
science data on more
than 156,000 stars. These
stars are being monitored
for subtle brightness
changes as part of an ongoing search for Earth-like
planets outside of our solar system. Astronomers
will use the new data
to determine if orbiting
planets are responsible
for brightness variations
in several hundred stars.
These stars represent a
full range of temperatures,
sizes and ages. Many of
them are stable, while
others pulsate. Some
show starspots, which are
similar to sunspots, and
a few produce flares that
would sterilize their nearest planets.
SPACEMAG
Numero 2
2010
The new Earth’s gravity map
The first global gravity model based on GOCE
satellite data has been presented at ESA’s Living
Planet Symposium. ESA launched GOCE in March
2009 to map Earth’s gravity with unprecedented
accuracy and resolution. The model, based on only
two months of data, from November and December
2009, shows the excellent capability of the satellite
to map tiny variations in Earth’s gravity. “GOCE
is delivering where it promised: in the fine spatial
scales,” GOCE Mission Manager Rune Floberghagen
said. “We have already been able to identify
The Earth gravity map
significant improvements in the high-resolution
‘geoid’, and the gravity model will improve as more
data become available.” The geoid is the shape
of an imaginary global ocean dictated by gravity
in the absence of tides and currents. It is a crucial
reference for accurately measuring ocean circulation,
sea-level change and ice dynamics – all affected by
climate change.
Japan draws plans to build
research center on Moon
Atlantis va in
pensione
L’atterraggio al Kennedy
Space Center è avvenuto mercoledì 26 maggio dodici minuti prima
delle tre del pomeriggio,
quando in Florida erano le
8:48. Esattamente come
previsto. Undici giorni, 18
ore, 28 minuti e qualche
spicciolo: tanto è durata
la Sts-132 sulla Stazione
Spaziale Internazionale,
la 32ma e ultima missione
dello Shuttle Atlantis in 25
anni di onorato servizio
per la NASA. Venticinque
anni pieni di ricordi anche
per il nostro paese: era
proprio sull’Atlantis che
nel lontano 1991 volò il
primo astronauta italiano,
Franco Malerba. Adesso
restano operativi l’Endeavour e il Discovery, per
gli ultimi 2-3 viaggi verso
la ISS. Ancora non più di
un anno, in cui Atlantis
potrà ancora servire (in
teoria) come navicella
di emergenza. Poi per la
flotta degli Shuttle sarà
definitivamente arrivata la
meritata ora della pensione. E sarà il momento
degli Orion, degli Ares,
dei vettori privati. Quel
che è certo è che calerà il
sipario su un’intera epoca
dell’esplorazione spaziale.
Japan is developing a program to build a scientific research base on the moon, Yomiuri Shimbun reported on
Wednesday. The Japanese government plans to invest
some 200 billion yen ($2.2 bln) on lunar research up to
2020, and will include robots operating on the moon’s
surface, according to the news agency. Japan’s strategy for exploring the moon’s surface will be carried out
in two phases. The first phase of sending a mobile robot
to the moon is to be completed by 2015. The robot is
to send video images of the surface as well as conduct
seismographic research on the moon’s composition.
The following five years, according to the program, the
Japanese plan to build a scientific research center on
the moon’s South Pole in order to study the surface
within a 100-kilometer radius. The station will be able
to produce its own electricity and take surface samples. Some samples will then be sent back to Earth for
further study.
Japan Aerospace Exploration Agency
L’ultimo lancio dello Space
Schuttle Atlantis
News
La quarta
edizione di
“Agrospace 2010”
Si è tentuto a Sperlonga
lo scorso maggio il 4°
Workshop Internazionale
sull’Agrospazio
organizzato in
collaborazione con
Federlazio, che si è
focalizzato sui Sistemi di
Produzione di cibo e Life
Support per lo Spazio
e sui Sistemi a Terra in
condizione di produzione
confinata e limitata.
L’obiettivo principale di
Agrospazio 2010 è stato
quello di migliorare il
bagaglio di informazioni
disponibili per possibili
settori applicativi,
utilizzando in modo
interdisciplinare la Scienza
e Ricerca Spaziale (con gli
interventi dell’Asi, e delle
principali Agenzie Spaziali
Internazionali – NASA
ed ESA con le maggiori
Industrie europee
del settore – Thales
Alenia Space, Astrium,
Telesapazio, Aero Sekur)
e la Scienza e Ricerca in
Agricoltura Terrestre con
particolare riferimento alle
coltivazioni idroponiche
in ambiente confinato.La
due giorni si è articolata
in tre sessioni principali:
Caratterizzazione delle
Tecnologie agricole a
Terra in ambienti confinati;
Applicazioni Spaziali,
e potenziali ricadute a
Terra e trasferimenti di
Tecnologie
Agenzia Spaziale Italiana
Spirit remains silent at Troy
Spirit remains silent at her location called “Troy” on the
west side of Home Plate. No communication has been
received from the rover since March 22. It is likely that
Spirit has experienced a low-power fault and has turned
off all sub-systems and gone into a deep sleep. While
sleeping, the rover will use the available solar array
energy to recharge her batteries. The rover electronics
module is expected to get colder than ever before. When
the batteries recover to a sufficient state of charge, Spirit
will wake up and begin to communicate over X-band and
Ultra-High Frequency.
National Aeronautics and Space Administration
Spirit during his mission
on Mars surface
Indian rockets will use a new kind of fuel
In an attempt to make its rockets lighter and carry heavier satellites, the Indian space
agency is planning to flight test by the end of this year its own air-breathing engine
that will use atmospheric oxygen as fuel. Air-breathing engines use atmospheric
oxygen and burn it with the stored on-board fuel to generate the onward thrust. Conventional rockets carry both oxygen and chemical fuel on board. “We will be doing
a series of ground tests of the air breathing engine soon. We are planning an actual
launch of a sounding rocket - ATV D02 - powered by such an engine by the end of this
year,” an official of Indian Space Research Organisation (ISRO) told IANS on condition
of anonymity.
Indian Space Research Organisation
7
UK Space Agency funds
international Mars rover
The UK Space Agency is announcing Pounds 10.5M
for the development of instruments to search for signs
of past or present life on Mars. The instruments are
part of the scientific payload on the ExoMars rover
to be launched in 2018 as part of a joint mission
between the European Space Agency (ESA) and US
space agency NASA. ExoMars is a flagship project
in the UK Space Agency’s science and exploration
programme. The ExoMars rover is a robotic scientist
which will search for evidence of past and present
life and study the local Martian environment to understand when and where conditions that could have
supported the development of life may have prevailed.
UK Space Agency
A rendering of the ExoMars rover
Space station keeps watch on world’s sea traffic
As the ISS circles Earth, it has begun tracking individual ships crossing the seas beneath. An experiment hosted
by ESA’s Columbus module is testing the viability of monitoring global traffic from the Station’s orbit hundreds of
kilometres up. The ship-detection system under test is based around the Automatic Identification System (AIS), the
marine equivalent of the air traffic control system. All international vessels, cargo ships above certain weights and
passenger carriers of all sizes must carry ‘Class A’ AIS transponders, broadcasting continually updated identification and navigation data. AIS allows port authorities and coastguards to track seagoing traffic, but the system relies
on VHF radio signals with a horizontal range of just 40 nautical miles (74 km). This makes it useful within coastal
zones and on a ship-to-ship basis but open ocean traffic remains largely untracked. However, AIS signals travel
much further vertically – all the way up to the International Space Station.
2010
Numero 2
SPACEMAG
Storia di copertina
Finmeccanica:
un network
dalla terra
allo spazio
Guarguaglini: i paesi
emergenti sono
un’opportunità di crescita
8
di Marcello D’Angelo
Q
uale il ruolo e come si inserisce lo spazio nel
“network” Finmeccanica?
All’interno del gruppo Finmeccanica le attività legate
allo spazio provengono da una lunga e consolidata tradizione.
Sin dagli anni Sessanta le prime aziende italiane che operavano
in questo settore avevano sviluppato grandi capacità tecnologiche che hanno gettato le basi per lo sviluppo di un’industria
nazionale di tutto rispetto e che ben presto è passata dal ruolo di
semplice fornitore di parti e componenti a quello di prime contractor per payload, satelliti e strutture orbitanti. Grazie a questa
riconosciuta eccellenza tecnologica Finmeccanica ha potuto fare
precise scelte industriali a livello europeo che hanno garantito
alle nostre aziende il salto di qualità verso la dimensione internazionale. Questo percorso si è infatti concretizzato nella Space
Alliance che ha creato il primo operatore dell’industria spaziale
europea, presente nei più importanti programmi spaziali internazionali e in grado di competere con i maggiori attori mondiali
del settore. Al suo interno, Telespazio si occupa della gestione
SPACEMAG
Numero 2
2010
Storia di copertina
9
Il satellite Smos per l’analisi della salinità
degli oceani e dell’umidità atmosferica
2010
Numero 2
SPACEMAG
Storia di copertina
dei servizi satellitari, mentre Thales Alenia Space è dedicata
alla manifattura di satelliti e di strutture orbitanti. Queste
attività si integrano, a livello di Gruppo, con quelle delle altre aziende che operano in particolare nell’elettronica per la
difesa, nell’aeronautica e negli elicotteri. Oggi infatti il mondo ci richiede soluzioni sempre più integrate al servizio della
difesa e della sicurezza, in grado di gestire simultaneamente
dati e informazioni provenienti da fonti diverse, siano esse
l’elicottero di soccorso, il radar costiero, il satellite o il singolo sensore. I prodotti e i sistemi di cui disponiamo in ambito
spaziale sono in grado sia di porsi in modo completo e autonomo sui propri mercati di riferimento, sia di integrarsi con
gli altri settori del Gruppo Finmeccanica, diventando parte
di piattaforme complesse o di sistemi più evoluti. Per fare un
esempio, un satellite è un grande contenitore di tecnologia
che integra al suo interno l’elettronica per la difesa prodotta
dal Gruppo e può diventare a sua volta parte di un sistema
integrato, progettato da un’azienda del Gruppo per la sorveglianza di un tratto di costa o territorio.
Sopra: Pier Francesco Guarguaglini, presidente e
amministratore delegato del gruppo Finmeccanica
10
Sotto: Sede storica di Finmeccanica a Roma
Come procede la “Space Alliance” con la francese
Thales?
La Space Alliance ha dato a entrambi i partner grandi opportunità competitive: la condivisione di mercati e di aree
di business oltre alla consuetudine nel fornire soluzioni a
clienti istituzionali e militari sono il substrato comune da
cui siamo partiti per far crescere un grande gruppo europeo
presente sia nei sistemi sia nei servizi. La vera forza della
Space Alliance risiede nel poter sfruttare appieno il vantaggio dato dalla presenza nei maggiori programmi europei in
tutti i segmenti di mercato e con competenze riconosciute
e consolidate. I risultati ottenuti finora sono stati soddisfacenti, con importanti acquisizioni in tutti i segmenti in cui
siamo presenti, dalle telecomunicazioni commerciali a quelle istituzionali militari, dall’osservazione della terra alla navigazione satellitare, dalle infrastrutture orbitali ai programmi
scientifici. Solo a titolo di esempio potrei citare il contratto
per la fornitura alla Turchia del sistema satellitare Gokturk
per l’osservazione della Terra, che vede Telespazio come prime contractor, o l’ordine dalla Orbital Science Corporation
per la fornitura alla NASA di nove moduli pressurizzati
nell’ambito delle attività legate alla Stazione Spaziale Internazionale per la quale, vorrei ricordare, le nostre industrie
hanno già fornito più del 50% dello spazio abitabile. E ancora proprio in questi giorni Thales Alenia Space ha vinto in
USA una commessa da 2,1 miliardi di dollari per realizzare
gli 81 satelliti della nuova costellazione Iridium: è un contratto molto importante perché apre alla Space Alliance un
nuovo mercato nel quale TAS, in qualità di prime contractor, affiderà circa il 40% del lavoro a società nordamericane.
Ritengo che anche per il futuro ci siano buone prospettive,
poiché il settore spaziale, pur avendo risentito della crisi finanziaria, ha mantenuto sostanzialmente inalterate le proprie potenzialità di crescita nel lungo termine. Le sempre
maggiori esigenze del pianeta Terra nel campo della difesa,
della sicurezza e della protezione dell’ambiente moltiplicano
infatti le richieste per tutta una serie di applicazioni: navigazione e posizionamento globale, comunicazioni per la difesa
e sicurezza, osservazione della Terra, gestione dei trasporti
aerei, marittimi e terrestri, Homeland Security.
Le scelte future dell’esplorazione spaziale stanno
vivendo un momento di stasi, forse anche a causa delle
perplessità americane, mentre l’Esa sembra aver definito
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Numero 2
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Storia di copertina
la sua strategia, come potrà influire tutto questo sull’industria spaziale nazionale ed internazionale?
Per avere un quadro più preciso bisognerà attendere le conclusioni a cui perverrà l’Amministrazione USA e di conseguenza gli eventuali nuovi indirizzi che guideranno la NASA
nel prossimo futuro. Certamente,
a livello di programmi destinati
all’esplorazione spaziale, potranno
esserci dei mutamenti che coinvolgono l’industria spaziale. La stagione
attuale delle attività spaziali è caratterizzata soprattutto dalla possibilità
di sviluppare applicazioni utili per la
vita quotidiana delle persone e per la
loro sicurezza: in questo ambito esistono grandi potenzialità di sviluppo
ad esempio nell’osservazione della
Terra o nei sistemi di navigazione,
nei quali l’industria spaziale potrà
mettere a frutto proprio tutte le innovazioni tecnologiche scaturite dai
programmi di esplorazione spaziale.
Finmeccanica in questo scenario è
avvantaggiata grazie alle competenze
che ha sviluppato sia nella realizzazione delle infrastrutture
spaziali, sia nello sviluppo dei servizi connessi. Programmi come COSMO-SkyMed o Sicral – tanto per citare due
esempi di eccellenza tecnologica interamente sviluppati
dall’industria italiana – hanno enormi potenzialità a livello
applicativo, date le crescenti richieste di Governi e istituzioni in materia di sicurezza, di protezione del territorio e delle
persone e di gestione di ogni tipo di emergenza ambientale.
Un esempio concreto è dato da e-GEOS, la società costituita
da Telespazio e dall’Agenzia Spaziale Italiana, che progetta
e commercializza applicazioni relative all’osservazione della
Terra e che, poche ore dopo il devastante terremoto di Haiti, è stata in grado di fornire a tutti gli
organismi coinvolti una serie di mappe
satellitari ad alta definizione per guidare
e supportare le operazioni di soccorso e
la gestione degli aiuti.
La attuali
attività spaziali
si concentrano
sullo sviluppo
di applicazioni
per la vita
quotidiana
Sullo scenario internazionale si
affacciano attori emergenti come la
Cina, l’India, il Brasile, l’Argentina,
la Corea….. Quali le strategie di
Finmeccanica verso questi paesi?
Una delle linee strategiche che Finmeccanica ha impostato per garantirsi la
crescita e la competitività sui mercati
internazionali riguarda proprio i Paesi
emergenti del mondo, le cui economie
in grande sviluppo offrono al nostro
Gruppo notevoli opportunità sia nel
settore civile che in quello militare. Si
tratta di Paesi - e non penso solo a quelli da lei citati, ma
anche a tutti quelli dell’area del Mediterraneo, del Medio
Oriente o del sud est asiatico - che stanno dedicando grande
attenzione a progetti di modernizzazione complessiva delle
proprie strutture e che in alcuni casi hanno avviato importanti programmi per dotarsi di una capacità autonoma di
accesso allo spazio. Ciò comporta ingenti investimenti nei
Il Centro Spaziale del Fucino ospita
il centro di controllo della costellazione
COSMO-SkyMed
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SPACEMAG
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Storia di copertina
Progetto Galileo
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settori ad alta tecnologia per applicazioni al servizio non solo
della difesa e della protezione delle persone e del territorio,
ma anche delle grandi infrastrutture civili destinate a migliorare la qualità della vita dei cittadini, nei settori dei trasporti,
della distribuzione di energia o del controllo del traffico aereo, tanto per citarne alcuni. Nella fattispecie, le soluzioni in
campo spaziale che Finmeccanica può offrire coprono praticamente ogni tipo di esigenza. Con un occhio di riguardo
però alle mutate esigenze di questi Paesi in fatto di scambio
tecnologico e di partecipazione diretta alle attività industriali: non si accontentano infatti di acquisire un prodotto o
un sistema, ma ambiscono ad un modello di sviluppo solido che si fondi sull’industrializzazione e sull’acquisizione
di know how. Per questo puntiamo ad accordi di collaborazione industriale e tecnologica strutturati attraverso partnership di lungo periodo con le industrie locali, che prevedano
una nostra presenza radicata e continuativa nel Paese.
Come procede il programma italiano COSMO-SkyMed,
è già stata decisa la seconda generazione di satelliti?
I primi tre satelliti della costellazione sono stati lanciati con
successo tra giugno 2007 e ottobre 2008 e l’ultimo dovrebbe
essere messo in orbita entro il 2010, completando il dispiegamento dell’intera costellazione. COSMO-SkyMed è ad
oggi il più potente e versatile sistema spaziale di osservazione della Terra mai realizzato, con potenzialità di applicazioni
praticamente illimitate. E’ il primo ad aver applicato il concetto di costellazione di satelliti per ridurre drasticamente,
fino a qualche ora, i tempi di risposta nelle zone di interesse,
fornendo migliaia di immagini al giorno anche nelle più avverse condizioni meteorologiche o di illuminazione. Inoltre
è il primo sistema spaziale al mondo a uso duale, capace cioè
di fornire servizi sia nel campo della difesa sia nel campo
dell’utenza civile. Queste qualità sono già state ampiamente
dimostrate nel caso dei recenti e devastanti terremoti che
hanno colpito il pianeta. Già nel maggio del 2008, a po-
SPACEMAG
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che ore dal terremoto nella regione del Sichuan cinese, le
immagini radar di COSMO-SkyMed sono state le prime e
uniche disponibili per la ricognizione delle zone colpite. Per
quanto riguarda la seconda generazione di satelliti, al momento c’è stata una richiesta di offerta da parte di ASI che
ci auspichiamo possa consentire un rapido avvio delle attività di sviluppo. I satelliti COSMO-SkyMed, infine, saranno
parte del programma europeo GMES (Global Monitoring
for Environment and Security) cui partecipano a vario titolo
sia Telespazio che Thales Alenia Space.
La Difesa rappresenta certamente, per lo spazio, uno dei
settori nevralgici, come procede su questo fronte il lavoro di Finmeccanica a livello nazionale ed internazionale?
Sicuramente gli scenari di crisi che interessano il mondo attuale, caratterizzati da instabilità e minacce che si manifestano sotto molteplici aspetti, hanno reso sempre più evidente
l’importanza della componente spaziale nell’organizzazione
dei sistemi di sorveglianza e difesa, che devono garantire
in ogni momento la cosiddetta situation awareness cioè la
visione e il controllo globale in ogni tipo di condizione e
in ogni situazione operativa, assicurando le comunicazioni
strategiche e tattiche con tutte le piattaforme militari, terrestri, navali e aeree, come un’unica rete integrata. In questo
ambito le nostre aziende sono attive in importanti programmi spaziali dedicati alla Difesa. Thales Alenia Space ha prodotto e messo in orbita i satelliti del programma Syracuse per le telecomunicazioni militari francesi oltre ad essere
partner principale per il programma di telecomunicazione
tedesco Satcom BW e per i programmi di osservazione Helios in Francia, SAR Lupe in Germania e COSMO-SkyMed
in Italia. Poi c’è SICRAL, il primo sistema satellitare italiano
dedicato alle telecomunicazioni militari protette. Risale allo
scorso anno il lancio del Sicral1b, il nuovo satellite del sistema che amplierà le potenzialità di collegamento del suo predecessore, il Sicral1 in servizio sin dal 2001. Ed è stato anche
Storia di copertina
firmato il contratto con il ministero della Difesa italiano e
l’Agenzia della Difesa francese per la realizzazione del Sicral
2 che supporterà le telecomunicazioni delle Forze Armate
dei due Paesi nei prossimi anni e si integrerà anche con il
sistema Syracuse. Vorrei a questo proposito ricordare l’approccio innovativo che abbiamo sperimentato nel contratto
del Sicral1B: Telespazio ha investito
direttamente nella realizzazione del
satellite in cambio della disponibilità
di una parte della capacità satellitare
per offrire servizi di comunicazione
ai paesi della NATO. Uno dei primi frutti è stato l’accordo siglato da
Telespazio con un’altra nostra controllata, la DRS Technologies per la
fornitura di servizi di telecomunicazioni attraverso il sistema SICRAL e
il proprio teleporto del Fucino, con
evidenti reciproci vantaggi per entrambe le parti.
stesso tempo armonizzare gli interessi degli Stati membri.
Noi riteniamo che la Space Alliance, con le proprie competenze, potrà essere di valido supporto nell’individuazione
delle migliori soluzioni tecnologiche. E a questo proposito
vorrei ricordare che presso il Centro Spaziale del Fucino di
Telespazio è stato realizzato uno dei centri di controllo che
gestiranno la costellazione e la missione
Galileo: una grande infrastruttura che
rappresenta il cuore dell’intero sistema.
Galileo:
l’Europa mostra
ancora qualche
difficoltà
nella gestione
di grandi
progetti
comunitari
Il progetto del Gps europeo
“Galileo” è in notevole ritardo
e il coinvolgimento delle aziende nella commercializzazione
dei dati appare ormai fallito ….
Quale la posizione del gruppo da
lei guidato?
Finmeccanica ha avuto chiare sin dall’inizio le forti potenzialità di crescita tecnologica ed economica che il sistema
Galileo offriva e ha ampiamente investito nel progetto sviluppando competenze di eccellenza sia nel segmento della
manifattura, sia in quello del controllo della costellazione e
della missione oltre che nella fornitura di servizi associati. Siamo convinti che il sistema Galileo, con le sue innumerevoli
applicazioni, potrà davvero rivoluzionare molti aspetti della
vita delle persone e mettere in moto processi produttivi e
sviluppi tecnologici importanti, alcuni dei quali ancora tutti
da esplorare, dando così respiro all’intero settore spaziale europeo. Tuttavia è evidente che devono essere affrontati
i problemi legati alle inefficienze nella conduzione
delle attività legate al progetto. L’Europa mostra ancora qualche difficoltà nella gestione
di grandi progetti comunitari e Galileo
rappresenta indubbiamente un sistema particolarmente complesso
dove è necessario coordinare i
diversi organismi che interagiscono a vario titolo nel progetto
e nello
Università e ricerca rappresentano,
assieme all’industria, i vertici di
un triangolo virtuoso… purtroppo
spesso, in Italia, qualcosa non va per
il verso giusto. Lei come valuta la
situazione italiana al riguardo?
Sono convinto che la leva fondamentale
per la crescita di un sistema economico
sia l’innovazione che ci mette in grado
di offrire prodotti e soluzioni di alto
contenuto tecnologico che non sono
facilmente riproducibili e diventano
competitivi nel mercato globale. Tuttavia la ricerca che è alla base dell’innovazione costa e non solo in termini di
investimenti ma anche in termini di organizzazione e coordinamento di tutti
gli attori coinvolti. Una ricerca di qualità è il risultato di una convergenza tra capacità, in una rete
integrata che coinvolga l’industria, l’Università e i centri di
eccellenza, specialmente in un contesto di risorse più scarse
rispetto al passato, in cui non possiamo permetterci sprechi
e duplicazioni, ma dobbiamo favorire la concentrazione degli sforzi, rafforzando la cooperazione tra pubblico e privato
e mettendo a fattor comune risorse, esperienze e idee. Sotto
questo aspetto il nostro Gruppo ha avviato e consolidato
numerosi rapporti con università e centri di ricerca, in Italia
e all’estero, con i quali sviluppa attività di studio e ricerca
a supporto di progetti
Un aereo da caccia multiruolo
sviluppato congiuntamente da Italia,
Germania Ovest e Regno Unito
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Cover story
industriali altamente innovativi. E un contributo determinante deve provenire dalle istituzioni che devono garantire
un clima favorevole a questi processi, con adeguati finanziamenti per la ricerca, una migliore qualità dell’istruzione
che punti di più sul sapere tecnico-scientifico, una burocrazia più snella e strutture statali più a misura dell’evoluzione
tecnologica. Oltre naturalmente a infrastrutture e servizi di
eccellenza.
Piccole e medie imprese, quali i rapporti, esiste il pericolo che il colosso Finmeccanica possa strangolarle?
Io credo che questi rapporti producano un beneficio reciproco. Finmeccanica è un grande gruppo le cui attività generano un’occupazione indotta quasi quadrupla che, in termini
di aziende coinvolte, significa alcune migliaia di PMI, tutte
di primissimo livello. Il vantaggio che a queste deriva dalla
partecipazione ai programmi Finmeccanica non si esaurisce
nel puro e semplice tornaconto economico a breve termine,
derivante dal flusso iniziale certo di ricavi. C’è molto di più.
La collaborazione con un’azienda solida come Finmeccanica, che opera in settori ad alta tecnologia e investe cospicue
risorse nella ricerca e sviluppo, consente alle aziende del suo
indotto di ridurre la situazione di incertezza e di rischio in
cui operano e al contempo di avere accesso a risorse critiche,
in termini di tecnologia e know how. Questo consente loro
di crescere e di emanciparsi dal nostro “abbraccio” proponendosi a loro volta come partner di altri grandi player del
settore conquistando maggior respiro internazionale, che
oggi è la condizione indispensabile per rimanere sul mercato. Più che di fornitori noi parliamo di partner nel nostro
business system, ai quali trasferiamo competenze gestionali, manifatturiere e organizzative, oltre alla conoscenza dei
mercati. Così Finmeccanica si garantisce la collaborazione di
partner di assoluto valore, che apportano dinamicità e flessibilità al nostro business e le PMI partecipano a processi di
innovazione tecnologica migliorando la competitività □
Finmeccanica: a network
from Earth to Space
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The Group’s AD: looking forward to developing countries
W
hat is the relevance of space activities in
Finmeccanica Group?
Within the Group space operations date from a
long way back. Since the ‘60s Italian aerospace industry
was already technologically advanced and soon afterwards moved on from being a mere supplier of components and spares to a role of prime contractor in payload, satellites and orbiting spacecrafts. In the following
decades Finmeccanica gained a primary role first in
Europe and then world-wide. Space Alliance became the
main operator on the European Space industry scene,
contributing soon to important international space
programs. Within Space Alliance, Telespazio handles
satellite services while Thales Alenia Space is devoted
to satellites and orbiting crafts manufacturing: both firms
interact with other Finmeccanica companies dealing in
military electronics, aeronautics and helicopters satisfying the market’s growing demand for integrated data
management. The synergy is particularly effective: for
example, a satellite’s technology exploits the military
electronics components developed by other Finmeccanica companies, but on the other hand the satellite
itself can become part of an integrated land survey system developed by another company of the same group.
Space Alliance and the French firm Thales: how does
it work?
Very well, Space Alliance gave both partners, Finmeccanica and Thales, high occasions of competing successfully on international markets, sharing business
areas and consolidated experience. Space Alliance true
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strength lies in its participating to all European major
space projects in every field. Results up to now are
remarkable: I may quote the land survey satellite system
Gokturk supplied to Turkey, Telespazio being prime contractor, or the order received from Orbital Science Corporation (USA) for nine NASA pressurized modules to be
used by the International Space Station. More recently
Thales Alenia Space has been awarded a 2,1 billion US$
contract to manufacture the US Iridium Constellation
81 satellites. 40% of the work is to be subcontracted to
north American firms. Prospects are good, the space
sector, even if hit by recession as the whole economy
at large, still presents a satisfactory long term growth
factor, thanks to the ever growing need of land surveys,
global positioning, homeland security, defense communications, air traffic control, just to name a few.
Even so, space exploration strategic choices are on
hold, perhaps because of the USA change of policy,
while ESA already defined its line of operation. How
will this affect aerospace industry in Italy and elsewhere?
We are still waiting for the USA final decisions and
consequently NASA future guidelines. Certainly there
are going to be changes. Space operation nowadays
are more concerned with the possible fallout of space
technologies on everyday life: I think of land survey and
navigation systems, where space technology applications can be widely used. Finmeccanica has a leading
role in this activity, thanks to programs such as COSMOSkyMed or Sicral that meet increasing public and private
Cover story
demand on land control, security, borders protection,
rescue operations. A good example is e-GEOS, created
by Telespazio and the Italian Space Agency for Earth
observation. After the recent Haiti earthquake, almost
immediately it supplied rescue teams on the ground
with satellite high definition maps, invaluable to organize
operations efficiently.
The international space scene is being entered by
new players, such as China, India, Brazil, Argentina,
Korea. What strategy adopts Finmeccanica towards
them?
Our expansion strategy on world markets is based just
on such countries: in a generally depressed world economy, they are expanding at an amazing rate and still
offer vast opportunities. These countries, but generally
speaking the whole of Mediterranean, Middle East and
South East Asia nations, are updating their organization and in some instances are entering the space race
too. This process of modernization implies huge high
technology investments in civil infrastructures as well, to
guarantee better life conditions to the population: transports, power distribution, air traffic control and the like.
Finmeccanica has a solution to every problem concerning space operations. Our policy is to favour long-term
partnerships by entering industrial and technological
cooperation agreements with these countries, because
they do not want anymore to be simple buyers but wish
to be involved in industrial and research joint ventures in
order to promote their own industrial texture.
Let’s talk about COSMO-SkyMed: what about its
satellites second generation?
The COSMO-SkyMed Constellation first three satellites have been launched succesfully between 2007
and 2008. The last one should be in orbit by this year.
COSMO-SkyMed is today the most powerful and versatile space system for Earth observation. It is the first dual
system working both for military and civil institutions
and its potential is enormous. COSMO-SkyMed Constellation concept – the first of its kind – cuts drastically
response times down to a few hours producing thousand of images a day even under the worst meteo and
visibility conditions. Its usefulness was amply demostrated in May 2008, when a devastating earthquake hit
the Sechuan region, China: COSMOS-SkyMed radar
images were available to rescue teams within a few
hours. Hopefully the satellite second generation should
be under way soon: ASI has just asked us to bid for it.
By the way, COSMO-SkyMed Constellation will be part
of the European GMES (Global Monitoring for Environment and Security) program: both Telespazio and Thales
Alenia Space are contributing to it.
Defense is an all-important market for space operations. How does Finmeccanica fare on that scene?
Space components in security and defense are vital
to guarantee Users a global situation awareness and
fully integrated networks of strategic communications
world-wide. Finmeccanica is very active in the field. The
French Army communications Syracuse satellites were
produced and launched by Thales Alenia Space. The
same company is main partner in the German TLC Satcom BW program and participates to the French Observation Helios program, the German SAR Lupe and the
Italian COSMO-SkyMed ones. Then there is SICRAL, the
COSMO-SkyMed, radar satellite’s
multitemporal imags of pivot cultivation
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Cover story
GOCE, il più sofisticato satellite dell’ESA
destinato allo studio del campo gravitazionale
terrestre e della circolazione degli oceani,
realizzato e integrato da Thales Alenia Space
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first Italian satellite system for secure military communications: last year SICRAL1b was launched to implement
and improve operations by SICRAL1. Finmeccanica has
been awarded a contract jointly by the Italian Defense
Ministry and the French Defense Agency to develop
SICRAL2, a new satellite devoted to military TLC of both
countries in connection with the Syracuse program.
The European Gps Galileo project is lagging behind
schedule and its commercial prospects are bleak.
Will you please state Finmeccanica position on the
project?
The high potential of Galileo in terms of technologic and
economic turnover was evident to Finmeccanica from its
inception. So Finmeccanica invested heavily in satellites
manufacturing, constellation control systems and related
services. We still believe in Galileo, but obviously there
are problems to be solved in the project rather unsatisfactory management. Europe does not seem to be ready
yet to manage large EU projects such as this: Galileo
is very complex, the concurring European and National
agencies, industries, policies themselves need to be
closely integrated, harmonized, coordinated. Space
Alliance in the best position to sort out the most efficient technologic solutions. Our Telespazio in its Fucino
Space Center created one of the Galileo constellation
Control Centers, the most important, I presume, and this
speaks for our involvement.
University, research, industry are the three main
factors in space activities. Do you think this triangle
works in Italy?
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Innovation is certainly the most important growth factor
in any economic system, building valid industries and
giving them a lead on the competition. But nowadays research costs particularly are fairly high not only in terms
of financing but of organization and coordination of all
subjecs involved. A valid research is usually the outcome
of a close integration between industry, universities
and scientific hubs, especially now that resources are
lacking and not a single penny should be wasted. Our
Group is keenly aware of this and our companies are
closely linked to the academic world at large. It must be
stressed that Government bodies should encourage this
process with adeguate financing, promoting scientific
education in the public school system, cutting red tape
all over. And by the way supplying efficient services to all
concerned.
A last question: there is no danger for Finmeccanica,
with the sheer weight of its companies, to crush
small and medium firms in the aerospace industry?
Not at all, relations are good and it could not be otherwise. Finmeccanica operations create downstream
roughly a fourfold employment volume, and that means
involving in our activity thousands of small and medium
companies that from this association benefit not only
economically but on technological know how as well. In
this way they can grow and free themselves from an exclusive relationship with us; very often they become full
contractors in their own right with other players on the
scene. We would rather call those firms not mere suppliers or subcontractors, but real partners in our business
system to full reciprocal satisfaction □
Storia di copertina
GMES, il secondo pilastro
della politica spaziale europea
L’industria potrà migliorare la propria competitività
e cogliere ulteriori opportunità di mercato
di Marcello Ricottilli*
N
el Maggio del 1998, nel corso di un incontro tra
rappresentanti delle agenzie spaziali nazionali,
dell’ESA, della Commissione Europea, dell’Eumetsat e delle associazioni europee delle industrie spaziali, tenutosi a Baveno sul lago Maggiore, nacque l’idea di GMES.
Nel “Manifesto di Baveno” furono esplicitate le motivazioni
per l’Europa di dotarsi di una capacità autonoma ed operativa di osservazione dell’ambiente e del territorio a scala
globale e di definire, a tal fine, una strategia che facesse leva
sulle eccellenti capacità scientifiche ed industriali europee e
sull’ambizione per l’Europa di assumere un ruolo globale.
L’obiettivo non era quello di realizzare una sofisticata infrastruttura tecnologica, ma quello di creare un’effettiva capacità di fornire servizi operativi per il monitoraggio ambientale
e la sicurezza, integrando tecnologie spaziali e sistemi di rilevamento al suolo, modelli numerici e metodologie applicative, il tutto mirato a soddisfare specifici requisiti di utente: “Put the User in the driver’s seat”. Quindi GMES nasce
come un’iniziativa “User driven” ed è questo un significativo
cambiamento rispetto ad un passato in cui erano soprattutto
le tecnologie a guidare le scelte realizzative.
Un secondo principio su cui fonda il GMES è quello di utilizzare al massimo tutti i sistemi già esistenti e disponibili
a livello Europeo e nazionale. In particolare, la componente spaziale sarà costituita da una serie di satelliti dedicati,
le “Sentinelle”, sviluppati dall’Agenzia Spaziale Europea, e
da un insieme di missioni nazionali rese disponibili dai rispettivi Paesi Membri sulla base di specifici accordi. I Paesi
Membri contribuiranno, inoltre, rendendo disponibili i dati
acquisiti dalle loro reti di rilevamento al suolo.
Secondo i piani, la presente decade vedrà il lancio di ben
dodici Sentinelle e considerando le “Contributing Missions”
dei Paesi Membri, GMES potrà contare già nel 2013 sulla
disponibilità complessiva di circa dieci piattaforme in orbita. Fondamentale in GMES è la componente dei Servizi
operativi, detti “Core Services” il cui scopo è di fornire agli
utenti informazioni con caratteristiche di qualità, tempestività e continuità. Prevalentemente questi servizi saranno
rivolti ad utilizzatori delle istituzioni Europee e nazionali, a
supporto delle politiche europee e nazionali per l’ambiente,
la sicurezza, la protezione civile, i trasporti, l’ agricoltura e
tutti gli altri settori in cui possono trovare applicazione.
I servizi attualmente in fase di sviluppo afferiscono a sei tematiche: monitoraggio del territorio, gestione delle emergenze, monitoraggio dell’ambiente marino, monitoraggio
dell’atmosfera, cambiamento climatico, sicurezza. Nei pros-
GMES ha l’obiettivo di garantire
all’Europa l’indipendenza nel
rilevamento e nella gestione dei dati
sullo stato di salute del pianeta
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Storia di copertina
simi anni saranno consolidati i primi prototipi operativi e
dal 2014 inizierà la fase di piena operatività che dovrà essere
alimentata dalle risorse finanziarie da allocare nel bilancio
comunitario 2014-2020.
I benefici attesi in termini applicativi va ben oltre il perimetro formale dei Core Services. Infatti questi, insieme alla
vasta gamma di dati accessibili, saranno facilitatori e catalizzatori per sviluppi di ulteriori servizi, i downstream services,
lungo la catena del valore aggiunto e a scala locale-regionale,
che vedranno protagonisti soprattutto le PMI dotate di significative capacità applicative. Quindi, il GMES è un’iniziativa complessa ed articolata guidata dall’Unione Europea
e realizzata in partnership con gli Stati Membri e con l’ESA e
basata sul know-how e capacità dell’industria spaziale e della
comunità scientifica Europea. E’ complessa perché costruita
in parte su infrastrutture esistenti, appartenenti a Paesi/enti
diversi, realizzate con soluzioni tecniche e procedure di gestione non armonizzate. E’ complessa perché si articola su un
ampio spettro di conoscenze disciplinari ed interdisciplinari
in settori applicativi ed istituzionali fortemente diversificati,
anche se interconnessi. E’ complessa perché deve coniugare
la dimensione tecnologica con quella dei servizi.
Un elemento chiave per il funzionamento di questa “macchina” sarà l’adozione di un’adeguata Governance che copra
tutti i vari aspetti nel suo insieme, dalla politica dei dati alla
definizione dei ruoli e responsabilità nella gestione dei servizi, dalla sicurezza dei dati alla priorità di acquisizione e
18
Foresta pluviale nel parco nazionale
del Monte Kenya, patrimonio dell’umanità
Unesco dal 1997
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tasking delle infrastrutture di osservazione, la validazione dei
servizi, il regime di proprietà dei beni etc.
Fondamentale è il ruolo dell’ESA come coordinatore dell’intera componente spaziale accanto alla Commissione Europea che ha la responsabilità del coordinamento complessivo
di GMES. La Commissione ha poi il compito specifico di
aggregare la domanda ed i requisiti dell’utenza, assicurare i
finanziamenti di lungo termine sia per i sistemi spaziali che
per i servizi, promuovere attività di cooperazione internazionale, facilitare lo sviluppo del mercato. Fino ad oggi i costi
della fase di sviluppo della componente spaziale sono sati
sostenuti per circa il 70% dall’ESA e circa il 30% dall’UE
attraverso i fondi di ricerca.
Con le prossime prospettive finanziarie 2014-2020 la ripartizione dei costi dovrà praticamente ribaltarsi con un 70%
da parte dell’UE per coprire i costi operativi e quelli ricorrenti delle Sentinelle. La proposta di legge che istituisce il
Programma GMES ed il regolamento per la fase iniziale è in
corso di approvazione da parte del Consiglio e del Parlamento Europeo. E’ questo un passaggio particolarmente importante perché attribuisce al GMES la base legale e le risorse
finanziarie necessarie per avviare la fase operativa; è inoltre
un primo passo per la pianificazione dei futuri stanziamenti
che garantiranno la sostenibilità nel lungo termine. GMES
sarà per l’Europa un importante strumento di cooperazione
internazionale. In particolare costituirà il contributo Europeo alla realizzazione del Sistema di Sistemi per l’Osserva-
Cover story
zione Globale della Terra (GEOSS) sviluppato nell’ambito
del GEO, Group on Earth Observation, di cui anche l’Italia
è partner. Nell’ambito delle relazioni tra l’Unione Europea
e l’Unione dei Paesi Africani, è stato istituito un protocollo
di cooperazione che prevede la definizione di un Piano di
Azioni per l’utilizzo di GMES da parte dei paesi del continente africano.
In tutto ciò l’Italia, ha svolto, sin dallo storico meeting di
Baveno, un rilevante ruolo propulsivo, coerentemente con le
proprie aspirazioni e conseguenti priorità stabilite nel settore
dell’Osservazione della Terra. Oltre a partecipare alle varie
fasi di elaborazione dell’iniziativa, nell’ambito dell’ESA è il
secondo finanziatore del programma con una sottoscrizione di una quota pari a circa il 30% dei costi della fase di
sviluppo. L’industria nazionale, forte anche dell’esperienza
acquisita con la realizzazione del sistema italiano COSMOSkyMed, è leader nella realizzazione della Sentinella 1 equipaggiata con un radar ad apertura sintetica. Anche nel settore dei servizi l’Italia, attraverso le proprie realtà industriali, la
comunità scientifica e le istituzioni nazionali di riferimento,
svolge un ruolo di primo piano nella messa punto dei vari
servizi operativi. In particolare per la gestione delle emergenze dove la Protezione Civile Nazionale è il coordinatore
degli utilizzatori Europei e quindi delle attività di definizione, organizzazione e validazione del Core Service. Nel settore marino dove gli enti di ricerca italiani coordinano attività
nell’area del Mediterraneo. Nel settore della “Security”, la S
di GMES, dove tutti i progetti pilota sono coordinati dall’industria italiana. A tutto questo si aggiunge poi il contributo
unico e particolarmente significativo che l’Italia fornisce e
fornirà attraverso la costellazione COSMO-SkyMed.
Con riferimento ai futuri sviluppi dell’iniziativa di cooperazione tra l’unione Europea e l’Unione dei Paesi Africani,
è intenzione dell’Italia e dell’ASI di valorizzare le infrastrutture della base di Malindi sia per l’acquisizione dei dati che
per le applicazioni.
L’Europa, accanto al sistema di navigazione satellitare Galileo sta costruendo con GMES il secondo pilastro su cui
poggia la Politica Spaziale Europea. I benefici che ne verranno saranno molteplici: per il supporto alle politiche Europee
per l’ambiente e per la Sicurezza Comune, per la gestione
delle crisi internazionali e gli aiuti umanitari, per le azioni
di contenimento degli effetti e delle cause del cambiamento
climatico; per i singoli Paesi per meglio gestire le proprie
risorse naturali ed ambientali; per la comunità scientifica che
potrà utilizzare dati ed informazioni con continuità ed in
quantità mai prima disponibili; per l’industria manifatturiera e dei servizi che, contando su un programma operativo
sostenibile e di lungo termine, potrà migliorare la propria
competitività e cogliere ulteriori opportunità di mercato;
per i cittadini tutti se GMES contribuirà a migliorarne le
condizioni di vita □
* Staff del presidente dell’ASI (Agenzia spaziale italiana)
GMES: the second pillar
of european space policy
Huge market opportunities for domestic industries
T
he initial concept of the Global Monitoring for Environment and Security (GMES) project dates back
to 1998, during a meeting of representatives from
National Space Agencies, ESA, European Commission,
Eumetsat and European Aerospace Industry Associations at Baveno, a scenic spot on lake Maggiore, Italy.
The meeting ended by adopting the so-called ‘Baveno
Manifesto’ stating clearly GMES scopes and objectives: to establish an autonomous, operational European
capacity for Earth Observation on a global scale, exploiting strategically the European scientific and industrial
potential on the international scene.
The idea was not so much to build up a sophisticated
technological infrastructure as to supply an efficient
range of environment and security monitoring services
by combining observation from space with land-based
surveys, in order to “put the User in the driver’s seat”.
GMES was born actually as a User-driven initiative,
reversing the former vision of adapting User’s needs to
existing technologies.
GMES philosophy is to recur to all available systems
already existing at European and national level. Its space
activity will rely on a series of dedicated satellites, the
‘Sentinels’ developed by ESA, and on specific agreements entered with the single member countries in order
to use their space missions. Moreover member countries
will confer to GMES their own land-based surveys data.
According to GMES plans twelve ‘Sentinels’ overall will
be launched within the next decade and thanks to the
member countries contributing missions by 2013 roughly
ten orbiting platforms will be operational.
GMES core services will supply users with high standards in quality, immediacy and continuity, its users being
mostly European and national institutions implementing
policies in environment, security, emergency operations,
transports and agriculture. In a pre-operational mode,
services address today six main areas: land, marine and
atmosphere monitoring, emergency response, climate
changes, security. By 2014 full operational capability will
be reached, to be financed by the 2014-2020 EU budget.
The economic value of GMES activity is far superior to
the core services’ one. Thanks to the vast amount of collected data, down-stream services will soon originate on
a local/regional scale and will be available to technologi-
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SPACEMAG
19
Cover story
20
cally oriented small and medium-sized firms.
If one considers all this, the EU-funded and guided
GMES turns out being a complex, articulate initiative in
partnership with member countries and ESA, based on
European aerospace industry know-how and scientific
community experience. Its complexity derives from many
factors: the different, often not integrated contributions
by different countries and Agencies, the wide spectrum
of highly diversified though closely interrelated technical
matters involved, the need to conjugate efficiently technology with services. It will require therefore a suitable
governance to fully coordinate every aspect of its activity: from data policies to single parties’ role attribution,
from management responsibility to data protection, from
observation networks priorities to services certification
and so on.
Within this framework, ESA plays a fundamental role in
coordinating the whole space sector, while the European
Commission is responsible for GMES coordination, canvassing of users’ needs, long-term financing for services
and space systems, fostering international cooperation
and marketing promotion. Up to now, the GMES space
component costs have been supported jointly by ESA
(70%) and EU research funds (30%), but the proportions
will be reversed in the 2014-2020 budget with the EU
assuming 70% of financing in order to cover the ‘Sentinel’ satellites costs. The GMES bill is now going through
both the European Council and Parliament, its enacting
being essential to give GMES its legal vest and necessary financial resources. To Europe at large GMES will
play an important international role, being the European
contribution to the building of a Global Earth Observation System of Systems (GEOSS), the public infrastructure emerging within the Group on Earth Observation
(GEOS), interconnecting a diverse and growing array of
instruments and systems for monitoring and forecasting
I ghiacciai occupano circa il 10%
delle terre emerse
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changes in the global environment. Italy is GEOS partner. GMES will be eventually used by African countries
thanks to a cooperation protocol signed between EU and
the African Union. From the Baveno Manifesto onward,
Italy has been playing a major propulsive role in GMES,
according to its Earth Observation program aims and priorities. Within ESA, Italy is the second important financing country, supporting one third of developing costs.
Thanks to its experience with the developing of the
COSMO-SkyMed Italian system, its national aerospace
industry leads the ‘Sentinel 1’ consortium deploying a
Synthetic Aperture Radar (SAR). Even on operational
services Italy is playing a major role: in the emergency
field where its National Civil Defense Agency coordinates
European users and consequently GMES core service,
in the Marine section where Italian research institutions
coordinate Mediterranean activities, in the Security section (Security being S for short in the GMES acronym)
where all pilot projects are managed by Italian industries.
To all this must be added the Italian special contribution
through its COSMO-SkyMed satellite constellation.
Furthermore in view of the foreseen EU-AU cooperation,
Italy and its National Space Agency ASI will improve and
develop the Malindi Base data gathering infrastructures.
The European Space policy will rely on two main pillars: the Galileo Positioning System and GMES. GMES
economic fallout will be remarkable in terms of European
Ecology and Security policies, international emergencies management, climate changes monitoring. Single
member countries will control more efficiently natural
resources, the scientific community will be supplied with
an incredible and continuous amount of data in real time,
manufacturing industry and service firms will have new
opportunities of competition, will explore new markets.
Eventually GMES will give a precious contribution for
better life conditions to mankind at large □
Cover story
GMES, full
steam ahead
Global Monitoring for
Environment and Secutity
towards completion
di Paul Weissenberg*
Introduction
The EU2020 strategy recognises space as one of the most
important drivers of innovation GMES (Global Monitoring
for Environment and Security) is, alongside the Galileo Programme, one of the two flagships of European Space Policy
and the European Commission is committed to delivering these major European programmes. The Commission’s
objective for GMES, endorsed by the member states, is to
make it operational and sustainable in the long term
The European Parliament adopted a Regulation on GMES
on 16th June, and the Council of Ministers is expected to
do the same after the summer. This Regulation is a major
milestone in the evolution of GMES from a Research and
Development initiative to an Operational Programme, because it provides for initial operational funding, and mature
governance.
Architecture and Roles
The ambition of GMES is to develop European Earth Observation capacity to a level which no single Member State
could deliver alone. It is a partnership which builds on the
existing capacities and know-how that
flow from years of investment at national
and intergovernmental level. National
Space Agencies are therefore among
the partners in the initiative; the Italian
Space Agency is already providing input to GMES (e.g. through Cosmo Sky
Med).
The GMES programme is a “public
good”. This means that its sustainability will depend on public funding. And
it means that (subject to necessary security restrictions) there will be full and
open access to information provided by
GMES services. GMES consists of a
complex set of components - data collection infrastructures (earth observation satellites and in situ sensors such as
ground stations, airborne and sea-borne
sensors), and a service component building on these data
to provide reliable and up-to-date information services. The
programme is coordinated and managed by the European
Commission. Precursor versions of the GMES services have
been developed through projects partly financed through
the 7th EU Research and Development Framework Programme. Development of the space observation infrastructure is co-financed by the European Union and co-ordinated
by the European Space Agency (particularly the Sentinel
missions). In-situ data provision is mostly contributed by
member states, with a co-ordination role undertaken by the
European Environment Agency.
Support to Environmental protection
The well-being and security of future generations depend
on how we respond to the challenges of environmental degradation, and on decisions being made today on environmental policies. Environmental information is of crucial
importance. It helps to understand how our planet and its
climate are changing, the role played by human activities in
these changes and how these will influence our daily lives,
and the effectiveness of measures to mitigate and adapt to
environmental change. Policymakers and public authorities,
the major users of GMES, need reliable and up-to-date information to develop and implement environmental policies and to communicate with citizens, with a particular
focus on Climate Change. Our ambition with GMES is
to provide European citizens with information to improve
their quality of life through a better knowledge of their living environment. Users will be provided with information
through services dedicated to a systematic monitoring and
forecasting of natural systems. Services monitoring land use
and changes in it, the marine environment and the state of
the atmosphere have the potential to provide information
essential environmental management and will contribute
directly to the monitoring of climate change and to the assessment of mitigation and adaptation policies.
Support to Emergency response and Security
Specific GMES services address emergency management
(e.g. floods, fires, earthquakes, humanitarian crisis) and
G-MOSAIC aims at identifying and
developing pilot services for the provision
of geo-spatial information
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SPACEMAG
21
Cover story
security-related aspects (e.g. maritime surveillance, border
control).
GMES is expected to support the critical decisions that need
to be made quickly during emergencies, for instance natural
or man-made catastrophes and humanitarian crises. Civil
protection agencies already make use of data provided by
Earth Observation: damage maps facilitate the damage assessment and intervention on site, in particular when the
co-ordination of support is necessary. GMES and its services
have for example proved their effectiveness recently in Haiti
or Chile. GMES services are expected to have a role in support of security-related European Policies. Earth observation
provides support in areas like maritime surveillance, border
surveillance or support to external action.
GMES: an opportunity for a downstream
market
OECD forecasts suggest that the commercial Earth observation market could grow by around 400% over the next
decade.
GMES services are intended to, stimulate the downstream
sector, providing the foundation for value-added services
tailored to more specific public or commercial needs (for
example forecasting services with a local scope, services including socio-economic data, etc.).
22
GMES: verso la
piena operatività
Osservare la Terra per
difenderne il futuro
Introduzione
Nella strategia UE2020 lo spazio è considerato uno dei
più importanti motori di innovazione. GMES (Global Monitoring for Environment and Security), insieme al programma Galileo, rappresenta uno dei due punti di forza della
politica spaziale europea e gode del massimo appoggio
della Commissione, impegnata, con il pieno accordo degli
stati membri, a renderlo operativo e economicamente
sostenibile. Il regolamento votato dal Parlamento Europeo
il 16 giugno ne è una pietra miliare, segnando il passaggio
dalla fase di ricerca a quella di operatività grazie ad un
primo finanziamento.
Struttura e funzioni
Lo scopo di GMES è sviluppare l’osservazione della Terra
ad un livello che nessuno stato membro potrebbe mai
raggiungere da solo, grazie ad una partnership basata
su un patrimonio consolidato di esperienze e knowhow
in anni di investimenti. Ne fanno parte tutte le Agenzie
spaziali nazionali e l’Agenzia Spaziale Italiana, ASI, sta già
contribuendo operativamente fornendo dati tramite il suo
programma Cosmo Sky-Med.
SPACEMAG
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Migliorare costantemente il controllo di tutto il pianeta,
il clima, i pericoli idrogeologici, le maree, i cataclismi sono
fra gli obiettivi del programma europeo GMES
Il programma GMES è classificato come ‘bene pubblico’,
il che comporta che la sua gestione dipende da finanziamenti pubblici e che (con le ovvie limitazioni per motivi di
sicurezza) le informazioni raccolte dai suoi servizi saranno
di libero accesso.
GMES consiste in una complessa serie di componenti:
strutture di raccolta dati (da satelliti nello spazio, da mezzi
aerei e navali e da terra) ed una componene di servizi per
l’elaborazione dei dati stessi. Il programma è coordinato
e gestito dalla Commissione Europea. Versioni preliminari
erano state oggetto di progetti finanziati in parte tramite
il 7° Programma quadro di ricerca e sviluppo dell’UE.
Lo sviluppo dell’infrastruttura spaziale, in particolare le
missioni Sentinel, è cofinanziato dall’UE e coordinato
Storia di copertina
Conclusion
Following the entry into force of the Lisbon Treaty, which
spells out a specific role for the EU in space, GMES, with
Galileo, is a strategic driver for an effective European Space
Policy. The European Union has signalled that a European
Earth Observation system to face the future challenges such
as climate change and the security of future generations is a
priority. The development of GMES has taken several years
so far, and development to mature operations will still take
time. Our ambition is to have an operational and sustainable
system from 2014, when the first “Sentinels” are expected to
be launched and the framework for services will have been
established. This will depend on Member States confirming
their political support, and on the necessary finance being
guaranteed. GMES is not only a tool in support of environmental and security activities; it is also an innovation driver
and a strategic contribution to economic development and
the participation of innovative European companies to the
future markets.
With the Earth Monitoring Programme, GMES, the European Union is observing the Earth to prepare the future... □
* Director, coordinator for Aerospace, GMES, Security and
Defence. Directorate - General Enterprise and Industry,
European commission
Supporto per emergenze e sicurezza
Servizi specifici di GMES riguardano la gestione delle
emergenze, quali alluvioni, incendi, terremoti, crisi umanitarie - e aspetti relativi alla sicurezza come la sorveglianza
marittima e il controllo dei confini. Enti di protezione civile
già usano dati ottenuti dall’osservazione della Terra, per
la valutazione dei danni e l’organizzazione dei soccorsi
in loco. GMES e I suoi servizi hanno già dimostrato tutta
la loro utilità nei recenti terremoti di Cile a Haiti. I servizi
GMES per la sicurezza contribuiranno in maniera determinante alla elaborazione delle politiche Europee in materia.
dall’Agenzia Spaziale Europea, ESA.
Appoggio alla difesa dell’ambienete
Il benessere delle generazioni future dipende da come sapremo rispondere alle sfide di degrado ambientale e dalle
decisioni che saranno adottate. Per questo l’informazione
sull’ambiente è un presupposto essenziale, contribuendo
alla comprensione dei mutamenti climatici, delle conseguenze di comportamenti umani e delle ripercussioni sulla
vita di tutti i giorni. I maggiori utilizzatori di GMES saranno
quindi I governi e le pubbliche istituzioni, che potrannoottenere informazioni aggiornate e affidabili per le loro
decisioni politiche.
Con GMES ci prefiggiamo di fornire ai cittadini europei
le informazioni necessarie per migliorare la qualità della
vita attraverso un più attento controllo dell’ambiente e un
monitoraggio di tutti I sistemi naturali e relative previsioni,
sia nell’uso del suolo che nell’ambiente marino e nelle
condizioni dell’atmosfera, con particolare attenzione alle
politiche da attuare per contrastare I mutamenti climatici.
GMES: le potenzialità economiche
Le previsioni dell’OCSE valutano nel 400% (entro i prossimi dieci anni) l’incremento di mercato per l’osservazione
della Terra. I servizi GMES forniranno la base per una serie di attività ad alto valore aggiunto in settori di specifico
interesse sia pubblico che privato.
Conclusioni
GMES e Galileo sono strategiche per il ruolo specifico
dell’attività dell’UE nello spazio, come delineato nel vigente Trattato di Lisbona. L’Unione Europea ha stabilito come
priorità la realizzazione di un sistema di osservazione della
Terra per affrontare I mutamenti climatici e proteggere le
future generazioni. Lo sviluppo di GMES ha richiesto molti
anni e ci vorrà ancora tempo perchè il sistema entri a regime. La nostra speranza è che diventi operativo a partire
dal 2014, data prevista per il lancio dei primi satelliti Sentinel, ma molto dipenderà dalla volontà degli stati membri
di confermare l’appoggio politico e finanziario.
Attraverso gli occhi di GMES, l’Unione Europea potrà
osservare la Terra per difendere il suo futuro... □
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23
Storia di copertina
Il segreto è
nella gestione
integrata
Galileo e GMES
rappresentano
i primi esempi di
razionalizzazione
di Giuseppe Viriglio*
24
Immagine Landsat del deserto del Taklamakan, Cina.
E’ possibile apprezzare dalle immagini satellitari
come il deserto sia percorso da fortissimi venti che
modificano continuamente la sua superficie
E’
indubbio che la nuova visione e concezione delle
attività spaziali debba comportare una profonda riconsiderazione della struttura organizzativa dell’intero flusso delle attività.
Infatti così come si dovrà ripensare alle nuove strategie per
lo sfruttamento tecnologico e scientifico dello spazio, allo
stesso modo si dovrà modificare e innovare l’approccio alla
realizzazione delle infrastrutture di controllo e di utilizzo a
terra nel modo più razionale ed efficace sino dalla fase di
sviluppo onde sfruttare al meglio le potenzialità dei sistemi
e dei servizi che questi consentiranno di erogare ai fini di
massimizzare il risultato operativo. In futuro sarà certamente diverso e sempre più rilevante il ruolo che giocheranno i
Centri di terra e i Centri di Servizio.
La gestione della fase operativa è e sarà sempre di più considerata parte integrante della fase progettuale dell’intero
sistema, sia nella definizione dei requisiti fondanti, che nel
delineare e definire l’architettura dei Centri Operativi, e non
sarà possibile pensare di mantenere un sistema di infrastrutture di terra articolato su componenti diverse (nazionali ed
internazionali), distribuite e debolmente coordinate.
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Un impulso decisivo in questo senso è stato dato dal consolidamento dei vari grandi progetti infrastrutturali europei
quali GALILEO e GMES, che presentano entrambi la necessità di razionalizzare i vari Centri Operativi e i Centri
di Terra (su Galileo i costi dell’infrastruttura spaziale, sono
dello stesso ordine di grandezza delle infrastrutture di terra)
e nel contempo di introdurre nei requisiti di progetto le esigenze degli utilizzatori.
Un sistema come GALILEO che ha per sua natura la necessità di ottenere dei segnali a terra il più possibile uniformi
e con la medesima precisione, è suscettibile di un grande
numero di interferenze naturali e non, da cui la necessità di
realizzare una rete mondiale di controllo e di monitoraggio,
con cui confrontare ed integrare i dati di progetto per poter
apportare le necessarie correzioni al segnale.
I Centri di Controllo diventeranno così sempre più “intelligenti”, con la possibilità di elaborare progressivamente i
dati, secondo un approccio generale, che obbligherà a mettere a fattore comune le varie infrastrutture sia pubbliche
che private, in modo da poter garantire una gestione integrata dell’attività che permetta di ridurre i costi associati alla
Cover story
Integration is
“the” answer
Galileo and GMES
open the way
I
gestione, di razionalizzare e ridurre in modo sensibile gli investimenti, e di ampliare la gamma dei servizi per l’utilizzatore, in linea con la tempestività che oggi gli utenti richiedono secondo l’approccio che è meglio conosciuto come Early
Impact Analysis, e che si ottiene solo se si combinano i dati
che provengono da diverse infrastrutture satellitari.
Nell’effettuare l’integrazione dei Centri di Controllo, specialmente per quanto riguarda i sistemi di osservazione, si
dovranno altresì creare/ottimizzare le infrastrutture per realizzare :
- Data Base Collection
- Data Management
- Data Fusion and Distribution
solo in questo modo si riusciranno a ridurre i costi delle infrastrutture, ottimizzarli al massimo e renderli compatibili
con le esigenze dell’utilizzatore comune □
* Presidente Telespazio
t is fairly evident that the new concept of space
activities will necessarily imply a deep re-examination of both general organization and operations. Just as new strategies have to be developed
in the scientific and technological exploration of
space, Ground Control facilities must be planned
from the drawing board stage in the most rational
and efficient way. The new, always more relevant
role to be played in the future by Ground Control
Centers will require their utmost optimization.
The operations management must be therefore
built in the whole system project as to define basic
requirements and Control Centers’ architecture. It
will not be possible to operate a Ground Control network split into loosely if at all coordinated national
and international components. A major step forward
was taken by the great European infrastructural
projects such as GALILEO and GMES, postulating
both the full rationalization of Operation Centers and
Ground Control Centers (in the GALILEO system
their budgets are almost equal) and introducing Users’ requirements in drawing projects.
Systems like Galileo require that signals from space
be coherent and correct at the highest degree. Since
these signals are error prone because of natural
interference, a worldwide control and monitoring
network is needed so as to check project data and
intervene appropriately. Control Centers will grow
more and more ‘intelligent’ with a full intrinsic capability of data elaboration. Public and private facilities
will necessarily integrate their operations
in order to cut both
investment and running costs. Users will
benefit from the Early
Impact Analysis to
be obtained only by
combining different
satellite information.
Finally, the Control
Centers integration will involve all
the adeguate infrastructures in order
to obtain Data Base
Collection, Data Management, Data Fusion
and Distribution, and
this in view of Users’
Giuseppe Viriglio
full satisfaction □
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Cover story
Satellite remote
sensing to monitor
tropical forests
Threats are posed by changes
in land use, fires, legal and illegal
logging that increase carbon
dioxide emissions
di Thomas Häusler**
Sharon Gomez **
26
T
ropical forests are important ecosystems that have
systemic impacts on biodiversity, water cycles, micro-and macroclimates at regional and global levels.
Threats on these forests are posed by changes in land use
(agriculture, urbanisation etc.), forest fires, legal and illegal
logging, which all lead to a loss in biomass and the related increase of carbon dioxide (CO2) emissions. In order
to reduce deforestation and forest degradation, governments
require improved forest monitoring systems. A key factor
for these systems is the availability of spatially accurate and
timely data for forest management which has also been underscored in many national, and international forest-related
policy segments and United Nations (UN) Conventions.
Forest data collection systems in the tropics are either nonexistent or based on mostly irregular inventories. However,
due to the increasing demand for improved monitoring systems a more standardised approach is currently required. In
this context, satellite remote sensing can play an important
role by providing a regularly available, synoptic data source.
Remotely-sensed imagery has the additional advantage of
easy integration into Geographical Information Systems
(GIS) with other relevant data sets and is inexpensive compared to other methods of data collection.
GAF-AG in Germany, an internationally reputed company
for applied remote sensing belonging to Telespazio group,
has been leading the Global Monitoring for Environment
and Security (GMES) Service Element in Forest Monitoring
(GSE FM), since 2003. The GSE FM supported by ESA, fo-
SPACEMAG
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cuses on the application of EO for improved forest management. The services and products comprise accurate, reliable,
timely, and effective information on the state of global forest
systems that support decision-making and improve policies
to enable sustainable forest management, compliance with
specific protocols and binding conventions, and related user
and/or policy-driven activities. The information provided by
the monitoring service is delivered in the form of standardised, spatially referenced, high-quality products. A specific
example of the Forest Management service portfolio offered
by GAF AG in the GSE FM, is the provision of services/
products that are required for the UN Framework Convention on Climate Change (UNFCCC) and the related Kyoto Protocol (KP) reporting. As the reporting period for KP
ends formally in 2012, countries are assessing the viability
of implementing a post-Kyoto Protocol mechanism of reducing emissions from deforestation and degradation (REDD)
whereby reductions can be compensated financially, for
example through linkages with the carbon market. Many
developing countries have initiated REDD Pilot Projects,
with the aim of establishing baseline or reference emission
levels, which require robust and cost-effective methodologies to estimate and monitor changes in forest area, forest
degradation, land use change and associated carbon stocks.
Currently, GAF AG is providing services to support national
REDD activities in the Congo Basin region. Specifically the
services are for the Governments of Cameroon, the Republic of Congo and Gabon. The services and products offered
Cover story
27
Above: Biomass field measurements; REDD Pilot Project in Cameroon
Below: Field data collection for Landsat image classification: Cameroon REDD Pilot Project
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Storia di copertina
include:
• forest cover maps for 1990; 2000; and 2009/2010: forest
and non-forest classes,
• forest cover change for 1990-2000 and 2000 – 2010:
forest land, cropland, settlement, grassland, wetland, settlement, other land
• biomass and carbon stock data.
The services offered are also compliant with standards presented in the Intergovernmental Panel on Climate Change
(IPCC), Good Practice Guidance (GPG) of 2006. A key
component of the service portfolio is the capacity building
element of local counterparts in order to transfer the technology developments for sustainable forest management.
The countries that receive these services/products for their
REDD activities will benefit in terms of methodology developments, improved capacity and improved quantitative
forest data/information to facilitate their national policy
formulations as well as their negotiations at the UNFCCC
Conference of Parties (COP) meetings □
* Member of GAF Executive Committee, Head of Forestry/
Vegetation Monitoring Department
**Senior Scientist and Deputy Head of Forestry/Vegetation
Monitoring Department
Historic Landsat satellite images 1990 from Republic of Congo;
band combinations 4, 5, 3 in RGB: above image shows dense
tropical forest with new logging roads for selective timber
logging causing degradation
Telerilevamento satellitare per
monitorare le foreste tropicali
28
L’uso distorto favorisce la crescita di anidride carbonica
L
e foreste tropicali sono ecosistemi molto importanti
che hanno un impatto strutturale su biodiversità,
ciclo idrologico, micro- e macro-clima a livello locale e globale. Le foreste sono minacciate dai mutamenti nell’uso della
terra (agricoltura, urbanizzazione
etc), incendi boschivi, disboscamento legale e illegale, tutti fenomeni
che comportano una perdita di biomassa e il relativo aumento di emissioni di anidride carbonica (CO2). I
sistemi di raccolta dati per le foreste
tropicali o non esistono affatto o si
basano su informazioni inesatte.
Tuttavia oggi è necessario un nuovo
approccio, più standardizzato, vista
la domanda crescente di affidabili
sistemi di monitoraggio. In questo
contesto, il telerilevamento satellitare può svolgere un ruolo importante come una fonte
sinottica di dati, disponibile con regolarità. Le immagini
risultanti hanno il vantaggio di poter essere facilmente
integrate nei Sistemi Informativi Territoriali (GIS) insieme
con altri dati e sono economicamente più convenienti di
altri metodi di raccolta. La tedesca GAF-AG, del gruppo
Telespazio, affermata azienda di livello internazionale
nel telerilevamento satellitare, guida
dal 2003 l’unità di servizio per il
monitoraggio delle foreste (GSE FM)
all’interno del GMES. Questa unità,
appoggiata dall’ESA, è dedicata
all’esecuzione di Osservazioni Satellitari per migliorare la gestione delle
foreste; tramite i propri servizi fornisce informazioni precise, affidabili,
tempestive ed efficaci sullo stato dei
sistemi forestali globali, facilitando
le scelte operative e migliorando le
politiche in materia. Un classico esempio del monitoraggio delle foreste
offerto da GSAF AG nel quadro di
GSE FM è la fornitura di prodotti/
servizi richiesti dalla Convenzione sui Mutamenti Climatici nell’ambito ONU (UNFCCC) e dal relativo Protocollo di
Kyoto per le loro relazioni. Poichè il protocollo di Kyoto
esaurirà la sua fase ricognitiva entro il 2012, si sta valut-
Spesso i dati
si basano
su informazioni
inesatte o che
non esistono
affatto
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Storia di copertina
Depicts the Congo River (dark blue with white sand banks)
and forested areas interspersed with large deforested areas
appearing as light blue-green tone
Multi-seasonal ALOS Palsar Radar image of forested and
deforested areas in Cameroon, 2007 (provided by Jaxa).
Homogeneous dense forest cover is shown in light yellowgreen tone south of the river; Large patches of deforested and
degraded areas appear north of the river as purple tones
29
ando la possibilità di mettere in piedi, dopo quella data,
un meccanismo per ridurre le emissioni di CO2 causate
da deforestazione e degrado (REDD) con un sistema di
compensazioni finanziarie ad es. facendo riferimento al
mercato del carbone.
Attualmente, a supporto di attività REDD nella regione
del bacino del fiume Congo da parte dei governi di
Camerun, Repubblica del Congo e Gabon, GAF AG sta
fornendo servizi e prodotti su:
- mappe di copertura forestale per 1990, 2000, 2009/10
- mutamenti nella copertura forestale per 1990-2000 e
2000-2010
- dati sullo stoccaggio di biomasse e carbone.
Tutti i servizi offerti rispondono agli standard fissati
dall’Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC)
del 2006. La filosofia base dei pacchetti di servizi offerti
è sviluppare le portenzialità operative delle controparti
sul piano locale, cui trasferire il know-how necessario
per una gestione diretta delle foreste. I paesi beneficiari di questi servizi saranno avvantaggiati anche nelle
periodiche trattative alla Conference of Parties della
UNFCCC □
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Storia di copertina
I satelliti ci difendono dalle
nuove minacce alla sicurezza
L’uso congiunto di sistemi duali può facilitare
la cooperazione civile-militare
di Giovanni Cannizzaro *
Federica Mastracci **
30
La sicurezza in ambito Europeo
L’Europa deve fare fronte a nuove minacce alla propria sicurezza sempre più pervasive e meno prevedibili. Il termine
“sicurezza” ha assunto connotati diversi rispetto al passato,
riferendosi spesso a situazioni in cui interagiscono e si intersecano sicurezza civile e sicurezza militare.
In occasione del Council EU (Report on the Implementation
of the European Security Strategy “Providing Security in a
Changing World”, Council document 1704/08 of 10 December
2008 - Presidency conclusions of the European Council on 11
and 12 December 2008, Council document 17271/1/08)
di Dicembre 2008, I Capi di Stato e di Governo dei Paesi Membri hanno confermato la volontà di rispondere alle
minacce alla sicurezza attraverso l’uso sinergico di mezzi e
Un immagine della Terra scattata
dalla Stazione Spaziale Internazionale
SPACEMAG
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capacità civili e militari.
L’uso dello Spazio in particolare è visto come una modalità
per facilitare tale cooperazione civile-militare, anche attraverso l’uso congiunto di sistemi duali.
Il Parlamento EU (EP document 2008/2030(INI)) ha confermato l’importanza dell’uso delle tecnologie Spaziali per
incrementare il livello di Sicurezza europea. Nell’ambito del
Trattato di Lisbona (entrato in vigore a Dicembre 2009) è
previsto il rafforzamento delle capacità della EU di agire,
anche al fuori del proprio territorio, per la gestione e risoluzioni delle crisi e dei conflitti causati da eventi naturali o
dall’uomo, attraverso la messa in posto di strutture quali la
CMPD, rinnovate competenze di Protezione Civile, nonché
strutture per la cooperazione rafforzata civile-militare.
I programmi GMES, Galileo, integrati con l’iniziativa SSA,
costituiscono strumenti d’elezione per incrementare il livello
di sicurezza dell’Europa e dei cittadini Europei.
Gli strumenti in fase di sviluppo nell’ambito del Programma
Storia di copertina
GMES in particolare, rispondono alle esigenze di monitoraggio e sorveglianza per una gestione ottimale di tali livelli
di sicurezza.
Il Council EU nel 2008 ha sollecitato la EC a mettere in posto in ambito GMES servizi a supporto della gestione della
sicurezza nei settori prioritari della sorveglianza dei confini,
della sorveglianza marittima e del supporto alle External Actions della EU.
Esempi di servizi a supporto della Sorveglianza Marittima
e delle External Actions e sono descritti nella sezione successiva
Servizi operativi GMES
Case study: l’Emergency Mapping per Haiti
L’Emergency Mapping si riferisce alla capacità di reagire in
modo rapido alla richiesta di informazioni geo-spaziali relative ad aree affette da Crisi.
L’Emergency Mapping si basa sulla disponibilità di una capacità operativa in grado di produrre informazioni geospaziali per diversi tematismi ottenibili dall’interpretazione di
dati tele rilevati, in tempi rapidi. Tale capacità operativa si
sostanzia attraverso i seguenti passi:
• Recupero di dati tele rilevati di archivio e pianificazione/
tasking di dati tele rilevati di nuova acquisizione
• Recupero e preparazione di dati ausiliari, inclusi dati non
telerilevati, dati raccolti in situ, databases georiferiti disponibili open source, etc
• Interpretazione d estrazione di tematismi
• Generazione di mappe e pubblicazione su canali e media
opportunamente scelti insieme all’Utente
Servizi di emergency mapping sono stati forniti durante le
operazioni svolte da e-GEOS in occasione del terremoto che
ha colpito Haiti nel Gennaio 2010. Le mappe prodotte dal
team guidato da e-GEOS nell’ambito del progetto GMES
G-MOSAIC, sono state utilizzate fra gli altri, dagli operatori
delle Nazioni Unite, e hanno prodotto in poche ore dal disastro, la situazione di viabilità intorno alla zona colpita.
L’esperienza di Haiti costituisce un caso di successo la cui
analisi consente di identificare i fattori operativi chiave (e i
relativi assets) per l’Emergency Mapping:
• I dati tele rilevati devono essere rapidamente identificati e
la loro acquisizione tempestivamente pianificata
• Crisi complesse richiedono flessibilità nel disegno dei
prodotti geospaziali adattando il portafoglio iniziale in
base alle richieste contingenti.
• ogni sorgente disponibile di informazioni deve essere recuperata e adattata in tempi rapidissimi.
• I flussi operativi devono essere flessibili e modulari, per
far fronte a richieste di produzione che possono essere
variabili per contenuti e per estensione delle superfici da
processare
Case study: la Maritime Surveillance
Negli ultimi anni i servizi di sorveglianza del mare da satellite hanno beneficiato di un grande sviluppo tecnologico,
sia in termini di segmento spaziale (in particolare grazie alla
costellazione COSMO-SkyMed e agli altri satelliti Radar in
orbita) che di sviluppo delle applicazioni integrate nei Sistemi di Vessel Monitoring delle Sale operative Utente (Catene di elaborazione Near Real Time, integrazione del report
satellitare sulle navi, con le altre informazioni cooperative
della Maritime Picture).
L’applicabilità di queste tecnologie riguarda la sicurezza lega-
2010
Numero 2
SPACEMAG
31
Storia di copertina
ta al traffico marittimo (Maritime Security), la salvaguardia
ambientale (Maritime Environment), e la sicurezza in mare
(Maritime Safety).
Oggi e-GEOS è l’operatore di servizi di monitoraggio marittimo da satellite più rilevante per l’area mediterranea.
Opera, infatti, per l’Agenzia Europea di Sorveglianza Marittima (EMSA), e gestisce la Maritime
Security Network Europea MARISS
(finanziata da ESA).
Oggi i servizi di supporto alla sorveglianza marittima che e-GEOS eroga
sono di due tipi:
NRT Monitoring Services
Servizi Near Real Time (NRT) basati
su dati telerilevati, che forniscono report di ship detection e di oil spill detection su base continuativa, integrati
con altri dati e nei sistemi di monitoraggio del Cliente (AIS - Automatic
Identification System, Satellite AIS,
VMS e LRIT - Long Range Identification & Tracking), o erogati su WebGIS accessibili in modo sicuro.
32
cazione della macchia che risponde in maniera diversa dal
mare circostante al segnale radar.
Le catene di elaborazione operative presso il centro spaziale
di Matera di e-GEOS sono all’avanguardia a livello mondiale, sia per le tecnologie e gli algoritmi usati, che per l’esperienza operativa accumulata in quasi 10 anni di attività su
scenari di servizio.
Un esempio di successo nell’integrazione tra l’EO, le Telecomunicazioni e la
Navigazione Satellitare è costituito da INAV, piattaforma di servizio realizzata
dalla Telespazio nell’ambito del progetto CE LIMES a supporto della gestione
e distribuzione degli aiuti umanitari da
parte delle forze in campo.
I livelli delle
prestazioni
sono destinati
a crescere con
l’aumento delle
performances
delle future
costellazioni
Strategic Surveillance Services
Informazioni statistiche sul traffico
marittimo derivate da analisi multitemporali, al fine di controllare le aree costiere, identificare
rotte critiche, attività di pattugliamento e Decision Support
Systems in caso di crisi.
I servizi erogati si concretizzano essenzialmente nel prodotto
di Ship Detection e di Oil Spill Detection, basato sull’identificazione delle navi e di macchie di idrocarburi in mare
aperto o lungo le coste tramite il picco di luminosità che il
segnale radar riflesso dalle navi genera nella corrispondente immagine SAR (Synthetic Aperture Radar), o l’identifi-
Conclusioni
I vantaggi nell’uso dell’EO dallo Spazio
sono relativi alle capacità di produrre
cartografia aggiornata di base o tematica in un brevissimo lasso di tempo,
alla capacità sinottica di osservare vaste
aree contemporaneamente; alla presenza intrinseca di un riferimento spazialegeografico nei dati e nei prodotti. L’uso
dell’EO contribuisce a soddisfare i requisiti di osservazione e monitoraggio
durante le varie fasi di una crisi, quali
ad esempio l’analisi del rischio e della vulnerabilità, la gestione operativa delle operazioni e la stima dei danni.
Particolarmente necessario per un utilizzo ottimale dell’EO
sarà la futura messa in posto di un sistema coordinato di
stazioni di ricezione ed elaborazione dei dati GMES a livello
EU e globale.
L’integrazione tra EO e le tecnologie spaziali del Posizionamento e la Navigazione, nonché delle Telecomunicazioni,
contribuisce a soddisfare anche le necessità - che sopravven-
Uno dei laghi del Quebec, Canada
SPACEMAG
Numero 2
2010
Cover story
gono durante le fasi di crisi - di ripristino delle capacità di
scambio di informazioni e di localizzazione di risorse umane
e di mezzi. I servizi basati sulle tecnologie spaziali garantiscono alte prestazioni, si rendono disponibili in breve tempo
anche in aree remote del Globo, consentono ridondanza nel
caso di necessità di un aumento temporaneo delle capacità quale quella che si verifica spesso in aree di crisi; si possono
integrare facilmente con sistemi già esistenti in loco.
Tali livelli di prestazione sono destinati a crescere con il previsto aumento delle performances delle future costellazioni
satellitari □
* European Commission Business Devolpment
Telespazio SpA
**Head of Geo-spatial Products and Services
e-GEOS S.p.A. ASI \ Telespazio Company
The new European security
relies on close EO
Increasing cooperation between military and civilian uses
Security on an European Scale
Security in Europe, as in all the rest of the world, is facing today new, unforeseeable threats requiring determined actions. At the EU Council in Dec., 2008, the
Heads of State and Government of Member Countries
confirmed a willingness to articulate their response
through a military-civil synergy, and satellite observation
is essential in the new scenario.
The European Parliament confirmed recently this strategy. The Lisbon Treaty (Dec. 2009) outlined the EU policy
on this matter, i.e. to act even outside its boundaries to
prevent and solve emergencies through structures like
CMPD, Civil Defense and cooperation with the military.
Both GMES and Galileo, in connection with the SSA
initiative, are very effective tools to this aim.
To GMES in particular, the EU Council entrusted since
2008 borders control, maritime surveillance and support
to EU external actions.
GMES operations
Case study: Haiti Emergency Mapping
Emergency mapping means answering quickly to
requests of geo-spatial information during a crisis. It
requires four main steps:
• retrieval of archive and fresh data;
• preparation of auxiliary data collected on the ground;
• data interpretation
• mapping and data distribution on the User indicated
channels.
Emergency mapping services were supplied by GMES
G-MOSAIC program within e-GEOS operations during
the Jan. 2010 Haiti Earthquake. Within a few hours the
maps indicated clearly the road conditions in the area
helping UN rescue teams.
The Haiti experience is a success case, pointing out
some of the Emergency Mapping key factors:
• collected data must be identified and planned at once;
• complex crisis situations need a high flexibility in the
supplied services;
• every available source of information is to be exploited;
• operations flows must be flexible in order to be customized according to contingent variables.
Case study: Maritime Surveillance
33
In the latest years maritime surveillance by satellite
improved dramatically thanks to COSMO-SkyMed
constellation and other orbiting radad satellites, and to
integrated applications in Vessel Monitoring systems.
This activity encompasses three maritime aspects:
Security, Environment and Safety. Today e-GEOS is the
most important maritime satellite monitoring operator in
the Mediterranean, working for EMSA and managing the
ESA-financed MARISS.
e-GEOS services are twofold: NRT Monitoring Services
for ship and oil spill detection, integrating Client’s own
control activities, and Strategic Surveillance Services
based on multi-temporal statistics to control coastlines,
identify critical routes, check patrolling activities and
offer decision support systems in emergencies. The
e-GEOS space Center at Matera, Italy, is one of the
most advanced in the world benefitting from a 10-years
long experience.
A good example of integration between EO, TLC and
Navigation Satellites is the CE LIMES I-NAV platform
built by Telespazio to assist Relief Agencies in distributing humanitarian help to stricken zones.
Conclusions
The many advantages of Earth Observation from space
consist mainly in quick up-to-date mapping, in monitoring vast areas at a glance and supplying correct data. In
emergency situations Earth Observation is all-important
to evaluate risks and vulnerability and to assess damages. Operations will be enhanced by the coordinated
system of GMES data receiving and processing centers
now under way □
2010
Numero 2
SPACEMAG
Storia di copertina
Il polso
del Pianeta
Per comprendere
i cambiamenti è necessario
un monitoraggio continuo
e coordinato a tutti i livelli
di Fulvio Drigani*
Josef Aschbacher**
34
Prepararsi ad affrontare le sfide del domani
Il nostro pianeta sta cambiando a ritmo sempre più veloce e
le conseguenze iniziano a farsi sentire in termini di impatto
ambientale, sociale ed economico. Per comprendere e prevedere i fattori umani e naturali responsabili dei cambiamenti
è necessario un monitoraggio continuo attraverso un sistema
di osservazione coordinato a tutti i livelli.
Il programma Global Monitoring for Environment and
Security (GMES) è stato appunto istituito per rispondere
all’esigenza sempre più sentita da parte degli organi politici
europei di accedere a servizi di informazione precisi e puntuali per gestire più efficacemente l’ambiente, comprendere
e mitigare gli effetti dei cambiamenti climatici e garantire la
sicurezza sociale.
Assumersi una responsabilità globale significa anche garantirsi una posizione forte e coerente a livello mondiale. Sistemi di osservazione terrestre aperti alla cooperazione internazionale e alla condivisione delle informazioni favoriranno
l’acquisizione di un più vasto patrimonio di conoscenze,
mentre i servizi GMES garantiranno l’autonomia decisionale dell’Europa.
Sotto la guida della Commissione Europea, il GMES fa ampio uso dei dati forniti dai satelliti che osservano la Terra
ed è infatti il risultato di anni di attività di ricerca finalizzate all’osservazione e alla comprensione delle dinamiche
dei sistemi terrestri. In quest’ambito ed in linea con la Politica spaziale europea, l’ESA sta sviluppando e gestendo il
programma Space Component nell’ambito dell’iniziativa
GMES. La Commissione Europea, che agisce per conto
dell’Unione Europea, ha la responsabilità generale dell’iniziativa, ne definisce i requisiti e ne gestisce i servizi.
SPACEMAG
Numero 2
2010
Storia di copertina
Il ruolo delle spazio
Il programma Space Component prevede una serie di cinque missioni spaziali ‘Sentinel’ sviluppate in modo specifico
dall’ESA per il GMES, con l’obiettivo di garantire la disponibilità operativa dei dati relativi alle osservazioni terrestri.
L’iniziativa si avvarrà inoltre dei dati forniti dai satelliti che
si trovano già in orbita o che lo saranno in futuro. Questi
satelliti, impiegati nelle cosiddette “missioni di contributo”,
sono di proprietà e gestiti a livello europeo da UE, ESA,
EUMETSAT, dai loro Stati membri o dai governi nazionali.
Le missioni utilizzano inoltre dati forniti da partner non europei. Space Component rappresenta il contributo europeo
al Global Earth Observation System of Systems (GEOSS).
Partendo da questo presupposto, l’ESA sta sviluppando l’architettura generale per l’integrazione delle missioni all’interno del GMES Space Component in base alle capacità
disponibili. In questo modo, gli investimenti operati dai governi, da EUMETSAT e dalle aziende potranno essere utilizzati al meglio per rispondere alle esigenze dell’Europa e
l’accesso ai dati sará garantito per un lungo periodo di tempo. Parlando ora in particolare delle nuove missioni Sentinel
dell’ESA queste forniranno informazioni in tutti i campi di
interesse del GMES, a partire dalle immagini radar rilevate
da Sentinel-1 giorno e notte e in tutte le condizioni atmosferiche per i servizi terrestri e marini. Seguirà poi Sentinel-2
che fornirà immagini ottiche ad alta risoluzione per i servizi
terrestri e Sentinel-3 che fornirà servizi per il monitoraggio
marino e terrestre globale. Sentinel-4 e Sentinel-5, infine,
forniranno, rispettivamente dall’orbita geostazionaria e
dall’orbita polare, i dati per il monitoraggio sulla composizione dell’atmosfera.
Il Segmento Spaziale sará completato dal Segmento di Terra
che consentirá l’accesso ai dati sia delle missioni Sentinel che
delle “missioni di contributo”.
Vulcano Stromboli, Italia
Le missioni Sentinel in dettaglio
Ogni missione Sentinel si basa su una costellazione di due
satelliti per soddisfare i requisiti di copertura e per fornire
robuste basi di dati a sostegno dei servizi GMES.
I Sentinel-1 sono satelliti radar in orbita polare. Sentinel 1A
e 1B e garantiranno la continua disponibilitá, giorno e notte, in tutte le condizioni ambientali, di dati SAR in banda C
ora forniti da Envisat ed ERS. Il primo satellite Sentinel-1
è previsto per il lancio nel 2012 e sarà seguito dal secondo
satellite pochi anni dopo.
Rispetto a Envisat ed a ERS i parametri di missione sono
peró stati notevolmente migliorati per soddisfare le esigenze
degli utenti GMES, in particolare in settori come il tempo
di rivisitazione, la copertura geografica e la rapida diffusione dei dati. Come risultato, la coppia di satelliti Sentinel-1
prevede di fornire la copertura dell’ Europa e del Canada in
meno di due giorni, indipendentemente dalle condizioni atmosferiche. I dati radar saranno distribuiti entro un’ora dall’
acquisizione - un grande miglioramento rispetto ai sistemi
SAR esistenti. I dati dei Sentinel-1 potranno essere di supporto a numerosi servizi. Ad esempio, i servizi che riguarda-
2010
Numero 2
SPACEMAG
35
Storia di copertina
In questa immagine radar, acquisite da Envisat
Advanced Synthetic Aperture Radar (ASAR) il 2 Maggio
2010 03:45 UTC (ora di Sabato notte locale), la marea
nera è visibile ad est del delta del National Wildlife
Refuge vhe si estende all’interno del Golfo del Messico.
I punti bianchi sono piattaforme petrolifere e navi. Il
radar è particolarmente adatto per rilevare fuoriuscite
di petrolio perché funziona giorno e notte, può vedere
attraverso le nuvole (a differenza di sensori ottici) ed
è particolarmente sensibile alla superficie dell’acqua
liscia causata dal petrolio
36
no le misurazioni del ghiaccio marino artico, la mappatura
continua del ghiaccio marino e la sorveglianza dell’ambiente
marino comprese le fuoriuscite di greggio. I dati saranno di
supporto anche ad altri servizi come il monitoraggio e l’individuazione delle navi ai fini della sicurezza marittima, il
monitoraggio dei rischi derivanti dai movimenti del suolo
terrestre in superficie, la mappatura della superficie terrestre
per quanto riguarda le foreste, l’acqua e la gestione del suolo
ed infine anche a sostegno agli aiuti umanitari e alle situazioni di crisi. La progettazione della missione Sentinel-1, focalizzandosi sull’affidabilità, la stabilità operativa, la copertura
globale, la coerenza delle operazioni e la consegna rapida dei
dati consentirá senz’altro lo sviluppo di nuove applicazioni e verrà incontro all’evoluzione delle esigenze degli utenti
che ci si aspetta avvenga con l’entrata in
esercizio del GMES.
Sentinel-1 è stato realizzato da un consorzio industriale guidato da Thales
Alenia Space Italia, come Primo Contraente e con Astrium Germania responsabile per lo strumento C-SAR. I
satelliti ottici Sentinel-2 andranno invece in orbita polare per l’osservazione
iperspettrale ad alta risoluzione acquisendo in modo sistematico immagini a livello globale con alta frequenza
di rivisitazione. Questa missione sarà
orientata verso le esigenze operative di
monitoraggio del territorio ed i servizi
d’emergenza. Sentinel-2 offrirà infatti
con maggiore continuità le immagini
ora fornite dalla serie di satelliti francesi
SPOT (Satellite Pour l’Observation de
la Terre) per risoluzioni in genere dai
10 metri in su. Al fine di soddisfare le
esigenze degli utenti, i satelliti Sentinel-2 forniranno immagini per una generazione di prodotti operativi di alto livello,
come mappe di copertura del suolo, mappe di rilevamento
dei cambiamenti a terra, e forniranno anche variabili geofisiche come, per esempio, l’indice di area fogliare e gli indici
della clorofilla e dell’acqua rispettivamente contenute nelle
foglie. I dati di Sentinel-2 potranno essere di supporto ai
servizi in settori quali la gestione del territorio da parte di
istituti pubblici europei e nazionali, il settore agricolo e fo-
restale, ma anche la protezione civile per il controllo delle
catastrofi e per le operazioni di soccorso umanitario. Anche
le immagini di eventi estremi come inondazioni, eruzioni
vulcaniche e frane saranno acquisiti da Sentinel-2.
La missione Sentinel-2 prevede di lanciare il primo satellite
nel 2013. Ogni satellite Sentinel-2 avrá a bordo un MultiSpectral Imager (MSI), con una “striscia” di 290 km di ampiezza.
In piena fase operativa, la coppia di satelliti Sentinel-2 fornirà i dati acquisiti da tutte le superfici terrestri e zone costiere
ogni 5 giorni in condizioni di assenza di nuvole e, in genere,
ogni 15-30 giorni considerando la presenza di nubi.
In sostanza, Sentinel-2 unisce in un’unica missione una
“striscia” di rilevamento molto larga, frequenti rivisitazioni, acquisizione sistematica di tutte le
superfici del terreno ad alta risoluzione spaziale e con un gran numero di
bande spettrali. Tutto ció la rende una
missione unica per servizio di GMES.
Sentinel-3 è in primo luogo una missione di sostegno ai servizi in materia
di ambiente marino, con la possibilità
di servire numerose aree di applicazione terrestri, atmosferiche e della criosfera. Il primo satellite Sentinel-3 è
previsto per il lancio nel 2013, seguito
presto dal secondo per fare in modo
che essi lavorino insieme per fornire la
massima copertura.
L’obiettivo principale della missione è
quello di determinare parametri quali
la topografia della superficie del mare,
la temperatura del mare e della superficie terrestre così come il colore oceanico e della superficie terrestre, il tutto
ad alta precisione e affidabilità.
Beneficiando del patrimonio tecnico sviluppato in precedenti missioni, Sentinel-3 avrá a bordo diversi strumenti:
• Un sistema di topografia, che include un altimetro a doppia banda Ku e C basato su tecnologie utilizzate per la
missione dell’ESA CryoSat, un radiometro a microonde
per la correzione atmosferica e un ricevitore DORIS per il
posizionamento in orbita.
• Un Ocean Land Colour Instrument (OLCI), che è basa-
Le “Sentinel”
di GMES
saranno
una decina
e diverranno
operative
nei prossimi
dieci anni
SPACEMAG
Numero 2
2010
Storia di copertina
to sullo strumento MERIS (Medium Resolution Imaging
Spectrometer) di Envisat. Lo OLCI opera a 21 bande di
lunghezza d’onda ed usa un sistema ottimizzato di puntamento per ridurre gli effetti dei riflessi solari.
• Un sistema di misurazione della temperatura superficiale
denominato Sea Land Surface Temperature Radiometer
(SLSTR), che è basato sull’eredità del Advanced Along
Track Scanning Radiometer (AATSR) di Envisat ma che
fornirà un copertura migliore.
Da loro orbita polare ad alta inclinazione la coppia di satelliti operativi Sentinel-3 fornirá una copertura globale in 2
giorni. L’analisi e la distribuzione quasi in tempo reale dei
dati consentirà una vasta gamma di servizi GMES sia per
l’ambiente marino che per quello terrestre che saranno di
continua utilitá negli anni a venire.
Questi servizi includeranno, per esempio servizi :
•di sicurezza marittima che necessitano di informazioni
sulle onde sulla superficie dell’oceano,
•sulla temperatura e sui dati necessari a migliorare i sistemi
di previsione delle correnti oceaniche;
•sulla qualitá dell’ acqua marina e sul monitoraggio dell’inquinamento che richiedano prodotti avanzati sul colore
degli oceani. Questo per applicazioni oceanografiche relative sia al mare aperto che alle coste,
•di mappatura del ghiaccio marino che richiedano di misurare l’estensione dei ghiacci e l’individuazione degli iceberg,
•per monitorare i cambiamenti nell’uso del suolo, nella copertura forestale, dell’attività di fotosintesi, della qualità
del suolo e per la rilevazione degli incendi.
Gli strumenti di Sentinel-4 e -5 saranno su satelliti
meteorologici gestiti da EUMETSAT.
Gli strumenti del Sentinel-4 saranno a
bordo di due Meteosat Sounder di
terza generazione. I satelliti
saranno in orbita geostazionaria (da
lanciare nel
2017 e 2024). Gli strumenti del Sentinel-5 Saranno a bordo
della serie di satelliti Polar post-EUMETSAT System (EPS)
(previsti per il lancio a partire dal 2020). In quest’ottica,
una missione di un precursore di Sentinel-5 in programma
per il 2013-2014, permetterà di evitare qualsiasi interruzione di dati fra Envisat (dati SCIAMACHY in particolare) e
Sentinel-5. Sia Sentinel-4 e Sentinel-5 saranno dedicati al
monitoraggio della composizione atmosferica in supporto al
servizio di GMES per l’atmosfera. Questo servizio fornirà
informazioni coerenti sulle variabili atmosferiche a sostegno
delle politiche europee e per il bene dei cittadini europei.
I servizi proposti riguarderanno la qualità dell’aria, i cambiamenti climatici e l’ozono stratosferico e della radiazione
solare.
L’acquisizione dei dati ed i benefici che ne
deriveranno
L’acquisizione di informazioni affidabili e l’erogazione di
servizi rappresentano la spina dorsale dell’iniziativa GMES
europea. I servizi si baseranno non solo sui dati forniti da
una serie di satelliti per l’osservazione terrestre europei e
nazionali, già esistenti o da realizzare in futuro, ma anche
su numerose misurazioni effettuate in loco da strumenti
installati su velivoli, galleggianti sulla superficie del mare o
posizionati a terra. Questi servizi porteranno numerosi vantaggi socioeconomici in molti settori della società. I politici
disporranno di informazioni più accurate su cui basare le
decisioni che riguardano la protezione, la difesa e la gestione dell’ambiente e questo si tradurrà anche in apprezzabili
riduzioni dei costi. I servizi forniti attraverso il programma
37
Launching in 2009, the German TanDEM-X is
a GMES Contributing Mission. TanDEM-X and
TerraSAR-X, which is already in orbit, will operate
as a two-satellite constellation
2010
Numero 2
SPACEMAG
Cover story
GMES rientreranno in cinque grandi categorie:
• la gestione del territorio,
• l’ambiente marino,
• l’atmosfera,
• il supporto alle azioni di risposta alle emergenze,
• la sicurezza.
Questi servizi potranno apportare significativi miglioramenti in settori quali la gestione delle risorse naturali, la sicurezza alimentare, la biodiversità e le previsioni della qualità dell’aria. Inoltre, le informazioni acquisite attraverso il
GMES favoriranno la comprensione dei problemi legati ai
cambiamenti climatici. Come giá accennato, la componente
servizi del GMES sará sotto la responsabilità della Commissione Europea (CE).
La componente in loco del GMES si baserá su un’infrastruttura di osservazione posseduta e gestita da un gran numero
di partner nazionali ed europei coordinati, in alcuni casi,
nell’ambito di reti europee e internazionali. La componente
38
in loco sará coordinata dall’Agenzia europea dell’ambiente
(EEA). Il GMES rappresenta quindi anche un’eccellente
opportunità per creare valore aggiunto attraverso le reti di
monitoraggio già esistenti e le industrie europee operanti nei
settori della produzione, della ricerca e dello sviluppo di sensori e sistemi di monitoraggio in loco.
In sostanza, il GMES contribuirà a dare forma al futuro del
nostro pianeta a vantaggio di tutti. In tutto ció, l’ESA fornirà il proprio contributo mettendo a disposizione un’organizzazione collaudata per lo sviluppo di sistemi operativi per
conto della comunità di utenti, aprendo così la strada agli
investimenti nei sistemi di futura generazione. L’ESA sfrutta
i suoi 30 anni di esperienza nello sviluppo e nella gestione di
programmi spaziali per contribuire al successo del GMES □
* Head of Esrin Communication Office
**Head, ESA GMES Space Office
ESA-Earth Observation Directorate
“Sentinel”, a very
appropriate name
Global responsibility requires global information
Ready to meet future challenges
Be they the 1999 earthquakes or hurricanes, the Erika
or Prestige wrecks facing our coasts, the Central Europe 2002 and 2006 floods, the murderous Tsunami or
the Pakistan earthquake, what everybody expects from
Europe is solidarity: Europe is called to act, its Member
Countries to give aid.
Our Planet is changing fast with a heavy impact on society, economics and environment. In order to understand
and control change an ever closer monitoring is needed.
The Global Monitoring for Environment and Security
(GMES) is the answer to the European policy makers’
request of an information network in real-time.
Undertaking global responsibilities means acting at world
level. Earth observation systems open to international
cooperation will multiply data banks and GMES will confer autonomous decision-making to European leaders.
Under European Commission’s guidance, GMES relies
on Earth observation satellites to understand the planet’s
dynamics. Within the GMES framework, the European
Space Agency, ESA, is developing the Space Component Program.
The role of space activity
The Space Component Program foresees five Sentinel
satellite Earth Observation missions developed by ESA
for GMES. Further data will be obtained from existing or future satellite missions by the European Union,
ESA, EUMETSAT, member countries and other interna-
SPACEMAG
Numero 2
2010
tional partners. Space Component will be the European
contribution to the Global Earth Observation System of
Systems (GEOSS).
The GMES Space component missions general framework is being developed by ESA as to guarantee a longterm access to data.
The ESA Sentinel 1 Mission will supply all-weather radar
images 24h a day to land and sea services. Sentinel-2
will supply high-definition optical images to ground
services, while Sentinel 3 will monitor land and sea global
activities. Finally Sentinel 4 and 5, from a geostationary
and a polar orbit respectively, will supply data on atmosphere composition.
Sentinel missions in detail
Each Sentinel mission consists of a two satellites constellation. Sentinel 1A and 1B are radar satellites on a
polar orbit, to be launched in 2012 and following years.
They will offer a better coverage than existing Envisat
and ERS: parameters have been dramatically improved
to satisfy GMES users in terms of frequency, geographic
areas and data diffusion. Europe and Canada will be
covered in less than two days notwithstanding adverse
weather conditions, and data vill be distributed within
one hour after their acquisition.
The Sentinel-1 data will be very helpful in a number of
situations such as Artic daily sea ice conditions, oil spills
at sea, shipping control, forest areas, earth tremors assessment, plus obviously emergency situations and relief
Cover story
The GMES Coordinated Data Access System will support the building of Earth Observation product collections such as
this European ‘wall-to-wall’ image. This picture shows a ‘virtual mosaic’ of the scenes supplied for central and southern
European coverage of IMAGE2006, overlaid to reduce cloud cover
work. Sentinel-1 is produced by a consortium led by
Thales Alenia Space Italia as main contractor, while Astrium GmbH, Germany, is responsible for the TerraSAR-X
instrument. Sentinel-2 optical satellites travelling on a polar orbit will supply high-definition multispectral images.
In fact, Sentinel-2 will supply more continously all the
images offered today by the French SPOT (Satellite Pour
l’Observation de la Terre) satellites, on a more sophisticated level with particular regard to agriculture and
natural events such as floods, landslides and volcanic
eruptions.
The Sentinel-2 mission will start in 2013. Each satellite
will carry a Multi Spectral Imager (MSI) covering a 290
km wide band. Data will be supplied every five days under fair weather conditions, and every 15-30 days under
cloudy skies. The mission main target is to determine sea
surface topography, sea and land surface temperatures
and colours with a high level of precision and reliability.
Sentinel-3 will be equipped with many advanced tools:
• a topography system based on ESA Cryosat mission
technologies and a DORIS (Determination of Orbit and
Radiopositioning Integrated by Satellite) receiver;
• an Ocean Land Colour Instrument (OLCI) based on
the Envisat Medium Resolution Imaging Spectrometer
(MERIS);
• a Sea Land Surface Temperature Radiometer (SLSTR),
derived and improved from the Envisat Advanced
Along Track Scanning Radiometer (AATSR).
• from their polar orbit the two Sentinel-3 satellites will
assure a global coverage every two days, giving GMES
a full capability in services concerning: maritime safety,
oceanic streams, saltwater pollution, ice pack extension and floating icebergs, land use.
Sentinel-4 and -5 instruments will be carried onboard of
two Meteosat Third Generation (MTG) Sounder satellites
to be launched in a geostationary orbit in 2017 and 2024
in order to assure an uninterrupted flow of data from Envisat to Sentinel-5. Both these satellites will be devoted
to GMES atmospheric composition monitoring services.
Data acquisition and its value
GMES services will rely on the above mentioned satellite
constellations plus a network of measuring stations on
land, sea and air.
These services will be extremely useful to policymakers
in taking decisions on environment protection, cutting
costs and promoting better life conditions. Main service
areas are: land use, marine environment, atmosphere,
emergency operations, security.
Such services carried under EU responsibility will help
improving natural resources management, food safety,
biodiversity and quality of the air, contributing to understanding climate changes. GMES observation infrastructure will be coordinated by the European Environment
Agency (EEA). GMES is therefore an outstanding opportunity to create value added economic activitities through
existing monitoring neetworks and European aerospace
industry. In this framework ESA organization with its 30
years experience will play a major role in managing successfully GMES □
“To build confidence in the future, European citizens are
entitled to a complete access to all information concerning environment and security and global data collected
thanks to space technology are essential to EU policy
makers. ESA will stand by GMES Space Component to
guarantee an adeguate response to these challenges”
Jean-Jacques Dordain,
ESA General Director
2010
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SPACEMAG
39
Storia di copertina
Indispensabile
l’evoluzione
dell’ingegneria
di sistema
C’è ancora troppa
disomogeneità negli standard
tecnologici e metodologici
di Roberto Mugavero*
40
This image acquired on 28 December 2004
by the MERIS (Medium Resolution Imaging
Spectrometer) on board ESA’s Envisat Earth
observation satellite shows the northeast coast
of Sri Lanka and the southern coasts of India.
Sediment (light brown & green colour) left after
the tsunami can be seen along the coast
SPACEMAG
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2010
Storia di copertina
A
livello mondiale il rischio territoriale risulta sempre
più caratterizzato dalla presenza di molteplici rischi
naturali ma anche dalla presenza di diverse cause di
rischio antropico.
Tra i pericoli naturali possiamo annoverare terremoti, eruzioni vulcaniche, tsunami, alluvioni, frane, erosione costiera, subsidenza, crisi idriche e valanghe mentre, all’interno
dei rischi antropici, possiamo trovare il rischio incendio boschivo, il rischio incendio di interfaccia, il rischio tecnologico- industriale, il rischio ambientale, il rischio nucleare, il
rischio per la salute e il rischio terrorismo.
In relazione alla presenza di questi vari profili di rischio, i
diversi Paesi presentano un sistema di protezione e sicurezza
territoriale normalmente composto da una struttura di protezione civile e da una struttura di difesa civile. Il compito
della struttura di protezione civile è la salvaguardia della vita
umana, dei beni, del patrimonio nazionale, delle infrastrutture e dell’ambiente dalle conseguenze di ogni tipo dovute
a calamità naturali, accidentali o provocate non intenzionalmente dall’uomo mentre, il compito
della struttura di difesa civile, è garantire la salvaguardia della nazione, della
popolazione e delle infrastrutture dalle
conseguenze di una guerra o del terrorismo. Relativamente a questi rischi, per
la misura ed il rilevamento di dati, possiamo utilizzare sensori ottici, di movimento, di temperatura, chimici, biologici e radiologici, radar, lidar, sistemi
ad ultrasuoni, infrarossi ed altro. Tutti
questi sensori possono essere trasportati
a bordo di mezzi terrestri, navali ed aerei, sia pilotati che teleguidati (UAV),
ma anche a bordo di satelliti.
A questo proposito, il telerilevamento via satellite, svolge un ruolo molto
importante in caso di emergenza e di
disastro e questo soprattutto alla luce
di alcune considerazioni. I dati provenienti dallo “strato terrestre” (principalmente squadre, mezzi
e sensori presenti sul campo) sono in grado di fornire, in
tempo reale, un’immagine relativa all’evoluzione dell’evento
e alle possibili variazioni delle condizioni ma, generalmente,
attraverso una visione strettamente localizzata (tipicamente
limitata a qualche chilometro) che impedisce di avere un
quadro panoramico della situazione. Tali dati, inoltre, sono
vincolati molto spesso dalle condizioni meteo e dalle condizioni di illuminazione (giorno/notte).
I dati proveniente dallo “strato aereo” (tipicamente elicotteri, aerei ed UAV) permettono di avere, sempre in tempo
reale, una osservazione con maggiore apertura spaziale (tipicamente qualche decina di chilometri) ma con un minor
contributo relativo al dettaglio delle informazioni.
Anche in questo caso la possibilità di acquisizione dei dati,
è molto spesso, vincolata sia alle condizioni meteorologiche
che alle condizioni di illuminazione.
I dati provenienti dallo “strato spaziale”, invece, consentono
di avere una completa panoramica dell’evento (tipicamente
da centinaia a migliaia di chilometri) consentendo così la conoscenza del quadro esatto della situazione in atto sia rispetto alla portata dell’emergenza (molto utile in caso di disastri
di ampie dimensioni come terremoti, alluvioni, esondazioni e tsunami) sia rispetto alle necessità fornendo altresì un
notevole contributo relativo al dettaglio delle informazioni
grazie alle attività di osservazione e misurazione che possono
essere svolte con qualsiasi condizione meteo sia nel periodo
diurno che notturno.
Tale sistema di acquisizione, però, presenta come potenziali
limitazioni sia il tempo necessario alla eventuale ripianificazione della missione (onde consentire l’esatta definizione
delle aree da sottoporre a monitoraggio e controllo ed il posizionamento del fascio di osservazione satellitare sulle stesse) sia l’eventuale tempo di aggiornamento dei dati tra un
passaggio e l’altro dell’orbita satellitare sulla zona dell’evento
(nel caso non si abbia un satellite in orbita geostazionaria
sulla stessa). Altra limitazione della quale si deve tenere conto è data dai possibili vincoli imposti da alcuni paesi che
potrebbero opporsi al sorvolo o all’osservazione del loro territorio (anche solo per scopi civili e di soccorso) da parte di
satelliti appartenenti a paesi stranieri.
Le considerazioni sopra esposte, però, non debbono farci
desistere dall’impiego di una soluzione (terrestre, aerea o
spaziale che sia) a beneficio delle altre.
Infatti, i vantaggi presenti all’interno
di una soluzione, possono agevolmente colmare gli svantaggi presenti
nell’altra grazie all’utilizzo di una strategia di integrazione tra sistemi di acquisizione dati al suolo, sistemi aerei e
sistemi spaziali così da poter disporre
della migliore apertura di osservazione, sia durante il giorno che durante
la notte e con qualsiasi condizione
meteo, avendo contemporaneamente
un livello di dettaglio delle informazioni molto spinto.
Un tale sistema integrato, nel quale
come detto l’apporto dei sistemi satellitari risulta fondamentale, permette e
può essere utilizzato, ad esempio, per
stabilire i percorsi dei soccorritori e
quelli di evacuazione, di modificare
i piani di emergenza sulla base della
conoscenza delle condizioni presenti e dei cambiamenti in
corso, previsti e prevedibili, di fornire informazioni sui fenomeni in atto come le condizioni meteorologiche, i danni
riportati dall’ambiente e dalle infrastrutture, di determinare
l’ampiezza di una zona contaminata così come di identificare e visualizzare, attraverso sistemi di posizionamento GPS
e la triangolazione computer-based (“localizzazione”), la posizione di opere, personale e mezzi sul luogo dell’evento e,
conseguentemente, permettere l’organizzazione e la gestione
delle risorse disponibili.
Questo soprattutto grazie al fatto che i dati, le informazioni
e le immagini, una volta raccolti, possono essere manipolati, analizzati e visualizzati ma anche convertiti ed utilizzati
come input per strumenti software come i sistemi GIS.
I Sistemi Informativi Geografici consentono agli utenti di
raccogliere, conservare, manipolare, correlare, analizzare,
presentare e aggiornare i dati geospaziali, come ad esempio i
dati cartografici immagazzinati in database o fogli di calcolo
o i dati provenienti da in sistema di gestione delle informazioni e che hanno una componente geografica, permettendo
di visualizzare modelli, rapporti e tendenze che normalmente non possono visualizzati con le normali raccolte e tabelle
di dati. Un GIS consente inoltre agli utenti di selezionare,
modificare e/o rimuovere le varie categorie di dati dalla carta
geografica in modo da consentire una rapida analisi di come
La difesa civile,
ha il compito
di garantire
la salvaguardia
della nazione
dalle guerre o
dal terrorismo
2010
Numero 2
SPACEMAG
41
Storia di copertina
i diversi fattori potrebbero incidere una decisione rivelandosi così particolarmente potenti nel rilevare i percorsi e rispondere agli scenari “what-if “.
Per giungere, però, ad un reale sistema di acquisizione, organizzazione e gestione dati integrato abbiamo bisogno di
una evoluzione organizzativa, tecnologica e dell’architettura
di sistema.
Oggi, infatti, abbiamo una architettura basata su livelli
diversi che non permettono di integrare ed omogeneizzare l’ambito organizzativo (ovvero la gestione dei processi),
l’ambito tecnologico (ovvero l’acquisizione, la fusione, la
trasformazione dei dati e il sistema di supporto decisionale)
e l’ambito previsionale ovvero la determinazione di scenari
e il what-if.
Per il futuro necessitiamo di un approccio sistemico con una
integrazione delle infrastrutture e dei processi così da consentire l’organizzazione di architetture logiche e strutturali
che portano i vari sistemi ad essere altamente collaborativi.
Utilizzando una Service Oriented Architecture, infatti, siamo in grado di riprodurre, in un unico sistema, dati, servizi
e processi provenienti da fonti diverse così da creare, integrare e coordinare, in tempo reale, le giuste risposte adeguando
le stesse alla situazione dello scenario e al suo quadro evolutivo. L’approccio sistemico riguarda anche l’integrazione
operativa della risposta.
Per ora, infatti, abbiamo un sistema a bassa cooperazione e
Gli incendi boschivi sono
un’emergenza ambientale
42
Engineering systems,
a reform badly needed
It’s high time to integrate standards in a new architecture
E
arth and its soil face today multiple threats both
natural and man-induced. In the first category
are earthquakes, volcanic eruptions, landslides,
floods, coastline erosion, subsidence, water shortages
and avalanches, while human action accounts for other
risks: forest fires, industrial activity, pollution, nuclear
energy, health hazards and last but not least acts of
terrorism.
Civil Defense organizations must safeguard human life
and its environment from every possible threat, while
Civil Protection must safeguard the Nation, its physical
structures and its population in case of war or terrorist
attacks. To monitor all these threats sensors of many
kinds are being employed (optical, motion, radar, lidar,
chemical, biological, X-ray, infrared, ultrasound) on
board of land, sea, air carriers and satellites.
Satellite remote sensing is highly valuable in case of
energencies. Data collected on site by rescue teams
and local sensors can supply very quickly images of the
event and its evolution but only on a very limited scale,
usually within a few kilometers range. Moreover such
SPACEMAG
Numero 2
2010
images are affected by weather and light conditions.
The same can be said of aerial data collected usually by
helicopters, airplanes or UAV. These data enlarge the vision a few kilometers more but are less detailed. These
images too are affected by weather and light conditions.
Satellite data give a far broader image, hundreds km
wide, framing the event on a broader scale and showing clearly its overall proportions. These data are highly
detailed and unhampered by adverse weather or light
conditions. The only limit is the time lag: missions have
to be re-planned by defining targeted areas and the
necessary frequency of passages, should there be no
geostationary satellite available.
Other limitations could be advanced by countries forbidding overflying by foreign satellites. But notheless all
three means of data collection (from the ground, from
the air, from space) must concur to convey a global
picture and data integration can switch the emphasis on
one means or the other.
An integrated system such as the one outlined, where
the satellite role is all-important, is extremely helpful in
Cover story
composto da diverse organizzazioni con norme e azioni amministrative separate, scarsa integrazione e coordinamento
tra gli enti e standard metodologici e tecnologici separati.
Per il futuro abbiamo bisogno di un sistema ad alta cooperazione con norme ed azioni amministrative comuni, elevata
integrazione e coordinamento tra gli enti in tutte le fasi del
ciclo dell’emergenza e standard metodologici e tecnologici
comuni.
Questo processo di integrazione deve essere accompagnato
anche da una evoluzione dell’ingegneria di sistema.
L’approccio attuale infatti è che, per ciascuno dei sistemi utilizzati a partire dal requisito, attraverso la progettazione, si
ottiene un sistema con una certa prestazione mentre, l’evoluzione, deve portare ad un approccio in cui, a partire dal
complesso generale dei requisiti di sistema, considerando gli
scenari operativi e attraverso la modellazione e la simulazione, progettare un “sistema di sistemi” che soddisfi i requisiti
globali.
Lo scopo di tutte queste azioni deve essere la creazione di un
ambiente omogeneo e collaborativo che consenta, oltre alla
creazione di una connettività istituzionale, geografica, tecnica e operativa, anche la realizzazione una risposta razionale,
coerente ed interoperabile □
* Facolta di Ingegneria di Tor Vergata /Roma
“Pianificazione degli Interventi per la Sicurezza del Territorio”
43
mapping rescue and evacuation routes, modifying and
improving contingency plans in real time according to
foreseen evolutions, marking the exact extent of the
area involved and optimizing resources and intervention. Collected data can be processed by software tools
like Geographic Information Systems that integrate,
store, edit, analyze, share, and display geographic
information. GIS applications allow users to create interactive queries (user-created searches), analyze spatial
information, edit data, maps, and present the results
of all these operations, including options on ‘what if’
scenarios.
To reach ultimately such an integrated operation, a
radical evolution of the underlying system architecture
is badly needed. Present architectures do not allow
integration of process management, technology and
previsions. Infrastructures and processes are to be
coordinated by a systematic approach granting a complete cooperation and a Service Oriented Architecture is
likely to be the right answer □
An alluvium transports great amounts of ground
and detritus complicating the rescue operation
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SPACEMAG
Storia di copertina
I satelliti
GMES si basa su una serie
di cinque tipologie di satelliti,
chiamati Sentinelle,
specializzati in precise
applicazioni.
di Andrea Drudi
Sentinel-1
44
I Sentinel-1 saranno usati per produrre
dati radar interferometrici;
Sentinel-2
i Sentinel-2, satelliti ottici, sono stati progettati
per l’osservazione multi spettrale;
SPACEMAG
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Storia di copertina
Sentinel-3
i Sentinel-3 sono a specializzazione oceanografica
e terrestre;
Sentinel-4/5
45
i Sentinel-4, di tipo geostazionario, sono
destinati a monitorare le componenti atmosferiche; i Sentinel 5, infine, satelliti a
bassa orbita, monitoreranno la composizione chimica dell’atmosfera.
Nel febbraio 2008 la Commissione Europea ha stanziato circa
624 milioni di euro per lo sviluppo del segmento spaziale del
GMES, che si aggiungono agli oltre 700 milioni già stanziati dai
paesi membri dell’ESA. Alla riunione ministeriale del novembre 2008,
allo sviluppo di GMES sono stati girati altri 831 milioni di euro, di cui
120 stanziati dall’Italia. La realizzazione delle Sentinelle è stata attribuita alle
principali aziende europee: l’azienda franco italiana Thales Alenia Space realizzerà Sentinel 1 e Sentinel 3, mentre alla tedesca Astrium è stato affidato Sentinel 2.
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SPACEMAG
Storia di copertina
Gli occhi
sul pianeta
I satelliti di osservazione
terrestre sono pietre miliari
per il sistema europeo
di monitoraggio GMES
di Andrea Drudi
C
46
on i nuovi satelliti ad alta risoluzione spaziale e spettrale, e grazie alla disponibilità di alte prestazioni di calcolo, è cambiato il
modo di “vedere” l’ambiente ed i fenomeni ad esso correlati. I
satelliti di Osservazione della Terra consentono di acquisire la conoscenza del territorio e degli effetti su di esso degli eventi naturali o indotti
dall’uomo che avvengono con sempre maggiore frequenza, di misurare
diversi parametri che caratterizzano il mare, la terra e l’atmosfera e di
seguire l’evolversi dell’ambiente.
I nuovi sistemi di osservazione della Terra dallo spazio danno un grande
contributo allo sviluppo delle tecniche per la previsione dei più complessi fenomeni ambientali. I fenomeni naturali o indotti dall’uomo
non sono facilmente riproducibili in laboratorio a causa delle loro scale
spazio temporali, e solo con l’uso del calcolatore é possibile riprodurre
la dinamica dei sistemi naturali attraverso la loro modellizzazione matematica. Le misure che è possibile fare grazie ai satelliti, assieme alle
rilevazioni puntuali fatte attraverso la strumentazione in situ, sono fondamentali per alimentare questi modelli e renderne sempre più accurati
e affidabili i risultati.
Un programma complesso come GMES per lo sviluppo di un Sistema
dei sistemi per l’osservazione globale della Terra non può fare a meno
di un valido alleato nell’osservazione terreste. Infatti il sistema italiano
COSMO-SkyMed rappresenta uno dei “mattoni” su cui poserà il sistema europeo per il monitoraggio e la tutela ambientale. Sviluppato
dall’Agenzia Spaziale Italiana in cooperazione con il Ministero della Difesa, COSMO-SkyMed si basa su una costellazione di quattro satelliti
identici, dotati di radar ad apertura sintetica (SAR) che lavorano in
banda X (in grado quindi di vedere attraverso le nuvole e in assenza di
luce solare). Una volta completato, il sistema sarà in grado di effettuare
fino a 450 riprese al giorno della superficie terrestre, pari a 1.800 immagini radar, ogni 24 ore. Il vero punto di forza di COSMO-SkyMed
è la straordinaria flessibilità di utilizzo. L’occhio del radar può operare
in modalità spotlight (concentrandosi su un’area di pochi km quadrati,
e osservandola con risoluzione fino al singolo metro), stripmap (osservando una striscia continua di superficie terrestre) o scanSAR (coprendo una regione di 200 km di lato). Brevissimi sono anche i tempi di risposta, cioè il tempo necessario per configurare la costellazione in modo
da ottenere immagini dell’area desiderata: da 72 ore quando si opera in
condizioni di routine, fino a meno di 18 ore in condizioni di emergen-
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Storia di copertina
47
Un immagine dell’Antartide
scattata da COSMO-SkyMed
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SPACEMAG
Cover story
za. Altro punto di forza è il breve tempo di rivisita (l’intervallo tra due passaggi sullo stesso punto), inferiore alle 12
ore, che consente di monitorare costantemente l’evoluzione
della situazione in una particolare area. Attualmente, nessun
sistema satellitare può vantare caratteristiche così avanzate.
Per ampliare le sue capacità COSMO-SkyMed andrà ad
integrarsi con due satelliti ottici francesi (Helios II) ed interagirà con i due satelliti argentini Saocom, dando vita,
grazie ad un accordo tra le due agenzie (ASI e CONAE), al
sistema SIASGE. Un Sistema Italo-Argentino di Satelliti per
la Gestione di Emergenze che metterà i due paesi all’avanguardia mondiale nel settore. La partecipazione argentina,
che comprende il lavoro di duecento imprese, comporta la
messa in orbit, per far parte della costellazione di due satelliti SAOCOM, che si aggiungeranno ai quattro satelliti
italiani. Il SIASGE consentirà di ottenere immagini radar
più precise, sicure e con molta maggiore frequenza di quanto
avviene attualmente con i satelliti per la cattura di immagini
fotografiche.
Un ulteriore aiuto al programma GMES arriverà dalla società italiana e-GEOS, controllata da Telespazio (80%) e
dall’Agenzia Spaziale Italiana (20%), che ha firmato un contratto con l’Agenzia Spaziale Europea per la fornitura di dati
satellitari, sia radar che ottici.
In base all’accordo, che ha un valore di circa 3,5 milioni
di Euro, e-GEOS fornirà all’ESA, oltre che le immagini di
COSMO-SkyMed, anche quelle dai satelliti ottici GeoEye-1, IKONOS, QuickBird, WorldView-1 e WorldView-2.
Il programma GMES dunque può contare su occhi sicuri ed
affidabili per poter monitorare in ogni istante i cambiamenti
della terra in modo da avere sempre una “immagine” dettagliata dello salute del nostro pianeta □
Planet watching
EO satellites are environment new watchdogs
48
T
he new high spatial and spectral resolution satellites are changing our vision of the environment
and related phenomena. Earth Observation satellites give us a complete knowledge of our planet, reporting mercilessly on Man-produced damages.
The new Earth Observation methods can anticipate
complex environment mutations. Because of their dimension, natural phenomena cannot be studied in a lab,
their dynamics can be reproduced and investigated only
by computers through mathematical models. Measurements from space plus on site collected data help getting reliable results. A complex program such as GMES
born to develop an EO System of the Systems needs
a strong partner and this partner today is the Italian
COSMO-SkyMed, a cornerstone in the European System of environment monitoring and control. Developed
by the Italian Space Agency, ASI, in cooperation with
the Italian Defense Ministry, COSMO-SkyMed relies on
a four identical SAR satellites constellation; operating on
x-band they will keep their watch on our Planet regardless of weather and light conditions. Once complete, the
system will produce almost two thousand radar images
every 24 hours in three differente modes: spotlight with
resolution down to 1 mt, stripmap or scanSar. Response
times will be very short, normally 72 hours, less than 18
under emergency conditions. Revisiting frequency is another highlight: less than 12 hours, enabling observers to
monitor very closely sensitive areas as in emergencies.
No other system can compete with these specifications.
COSMO-SkyMed potential will be heightened by its
interaction with two French optical satellites (Helios
II) and two Argentinian SAOCOM satellites, creating
the SIASGE (Sistema Italo-Argentino di Satelliti per la
Gestione di Emergenze) system. SIASGE will supply
correct, safe and frequent radar images. The Argentinian
partnership will involve more than 200 South-american
companies.
A further impulse to GMES program will come from the
Italian e-GEOS (80% Telespazio, 20% ASI). e-GEOS has
just signed a 3.5 million Euro contract with ESA to supply radar and optical satellite data through a whole array
of constellations. GMES eyes will scan our habitat and
point out undesired changes in order to intervene: eyes
very badly needed today □
The Radarsat satellite for the observation of the earth,
launch from the Canadian Space Agency
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NASA
50
Astronaut Eugene A. Cernan, commander, makes a short
checkout of the Lunar Roving Vehicle (LRV) during the early
part of the first Apollo 17 Extravehicular Activity (EVA-1)
at the Taurus-Littrow landing site
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NASA
The
next
frontier
Rethinking NASA
to meet the challenge
of its new mission
di Mariano Bizzarri*
A
fter the futuristic vision laid out by G.W. Bush, President Obama’s space program discloses an entirely
new option for NASA’s future. Without any concession to science-fiction issued perspectives or least of all to
rhetoric, Obama charged NASA to build its future step by
step through the industrial grey work of inventing and maturing technology. No president in the post-Apollo era has
had courage in suggesting such a project. In Obama’s vision no astronomical steps neither outstanding missions are
planned; instead, it directs the space agency how it should
move ahead, with inventive technology rather than conventional engineering. This kind of vision encompasses all systems possibilities, it embraces all destinations, even hypothesizing a manned landing on Mars, but not starting here and
not stopping here neither.
The message is that development of enabling technologies
will determine how and where we (could) go. Those who
aloud claim a settled destination for human spaceflight have
now been answered. The destination is onward, far away as
technology improvement can allows us.
During the sixties, the Apollo program developed, matured,
and incorporated new technologies at a striking rate. Since
then, NASA has focused on systems that were difficult, undoubtedly, but within the borders of established technology.
The agency’s standard of performance has been devoted to
achieve the task without compromising safety and mission
success. Now NASA is being asked to focus on missions that
are not within technological reach. Thus, NASA is committed to introduce more (and new) technology into operation,
without forgetting the lessons of safety and mission assurance, gathered from 50 years of experience. By sure, this will
require profound changes in NASA’s culture.
Spaceflights are risky, and failed missions were so traumatic
that NASA’s spaceflight culture grows up emphasizing the
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51
NASA
need to minimize the possibility of failure. It is tempting
to speculate that concern for failure has represented a huge
hurdle before a new technology has to be assigned to a mission-critical role. To achieve a high level of confidence new
technology must be exhaustively tested under a full range
of flight conditions and circumstances.
If the reliability requirement is not successfully obtained, the easier alternative relays on using components and
facilities that have been already proven
to be efficient. Since testing is expensive, time consuming and exposed to
high probability of failure while hardware inherited from previous missions
is virtually free, it is not so surprising
that program managers have generally
preferred performance compromises in
order to use heritage hardware. Along
this way, NAS eventually developed a
technologically conservative culture.
The agency must stop pursuing achievable missions by relaying only on aging,
well-experimented technology and instead conceive ambitious missions that
demand young technology. To achieve
these goal scientists and program’s engineers need to rethink
how to work together. Program people work in large teams.
They rely on formal mechanisms to coordinate their activities. They depend on leaders to assign work, levy due dates,
review and adjust outputs, and make critical decisions. Programs can work no other way. Researchers, on the other
hand, tend to work alone or in a small group. They set their
own objectives, and make their own decisions. They have
little patience for formality or leadership. Research can work
no other way. However, it’s time to changing. The hoped
(needed) culture change should integrate into a new synergy the work-a-day culture of both program and scientific
teams. Both must understand and respect their differences
but work together in spite of them. Researchers must understand operational considerations and constraints. Program managers must understand the
capabilities and implications of new
technologies. Therefore, adopting the
Obama’s vision requires NASA’s fitness not only in inventing new technical products, but firstly in reframing
its own business models.
By sure, the profound cultural differences between NASA’s research
and program segments make conflict
absolutely foreseeable and almost inevitable. However, these two cultures
must meet together to perform the
assigned task. It has been hoped that
the result will not fall into a shotgun
marriage. Notwithstanding we cannot expect that a satisfying union will
emerge “spontaneously”, a satisfactory
issue may be reasonably planned. This
implies that the “operational side” can
not thrive by bleeding the “research side”; but neither the
latter could flourish at the expense of operations. NASA
should (must) devise new program structures that motivate
people to work together, reaching destination.
Now, NASA has to suggest what those program structures
might be □
New
technology
must be
exhaustively
tested under
a full range
of flights
52
NASA’S Mars Exploration Rover Spirit captured this
westward view from atop a low plateau where Sprit
spent the closing months of 2007
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* Dipartimento di Medicina Sperimentale Università di
Roma “La Sapienza”; Componente del Comitato Tecnico
Scientifico dell’ASI
NASA
La prossima frontiera
Ripensamento della NASA per la sfida della sua nuova missione
D
opo le visioni fantascientifiche di G.W.Bush, il programma spaziale di Obama ha svelato un ruolo
del tutto diverso per la NASA, che dovrà costruirsi
il proprio futuro passo a passo nell’opaca dimensione industriale della tecnologia. Nessun Presidente dall’epoca
del programma Apollo aveva mai avuto tanto coraggio.
La visione di Obama non prevede clamorose missioni,
ma indica alla NASA ‘come’ deve progredire, nella direzione di nuove tecnologie.
Tutto qui, sarà lo sviluppo tecnologico a decidere come
e dove andare, questa è la risposta a chi chiedeva a
gran voce una precisa scadenza per il volo umano. Certo, si va avanti, ma fin dove ci porta la tecnologia.
Negli anni ‘60 il programma Apollo sviluppò nuove
tecnologie ad un ritmo accelerato e da allora la NASA
ha agito all’interno di quello siluppo, senza compromettere la sicurezza e il successo delle missioni. Ora dovrà
concentrarsi su missioni che non sono ancora tecnologicamente possibili, e questo comporterà un profondo
mutamento culturale.
I voli spaziali sono rischiosi e I fallimenti hanno tanto
scosso la NASA che l’ossessione è evitare l’insuccesso.
Perchè una nuova tecnologia sia affidabile, occorrono test lunghi e costosi e se non si raggiunge la piena
affidabilità, si usano gli strumenti che sono andati bene
finora. E’ comprensibile che I program managers abbiano preferito quasi sempre ricorrere a tecnologie già
sperimentate.
In questo senso la NASA è diventata conservatrice.
Ed è ora invece che cominci a concepire missioni più
ambiziose che richiedano tecnologie innovative. Per
fare questo occorre che scienziati e tecnici ripensino
il loro comune lavoro. I tecnici di programma lavorano
in grandi squadre, formalmente coordinate, guidate da
capi che decidono tempi e modi e opzioni, ed è il modo
giusto. I ricercatori invece lavorano da soli o in piccoli
gruppi, si pongono da se gli obiettivi, fanno da se le loro
scelte, e anche questo è il modo giusto. Ma è ora di
cambiare, e la nuova cultura, auspicata quanto necessaria, richiede un’integrazione in una diversa sinergia, dove
ognuno tenga conto della visione dell’altro: i ricercatori
devono comprendere le esigenze dei programmatori,
questi devono comprendere tutte le implicazioni delle
nuove tecnologie. Quindi Obama costringe la NASA non
solo a inventare il nuovo, ma anche a cambiare i suoi
modelli di lavoro. Certo, le profonde divergenze culturali
fra I due settori della NASA – ricerca e programmazione
- rendono il conflitto assolutamente prevedibile quanto
inevitabile. Eppure le due parti ce la devono fare, devono
riuscire, e non può essere un matrimonio celebrato sotto
la minaccia di una pistola. Non sarà un processo spontaneo, ma dovrà prima o poi avvenire, tocca alla NASA
delineare nuove strutture operative che motivino la gente
a lavorare meglio insieme. Ed è ora che lo faccia □
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Esplorazione
54
Rendering grafico
della sonda Cassini
in orbita su Saturno
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Esplorazione
Quelli che
guardano
il cosmo
Le missioni Herschel, Planck, Cassini,
Agile, rappresentano alcuni dei
grandi successi della comunità
scientifica e dell’industria
spaziale del nostro paese
55
di Roberto Battiston*
C
entinaia o milioni di chilometri sopra le nostre teste una flottiglia di
satelliti osserva senza sosta l’universo per studiare le proprietà degli oggetti celesti o capire cosa è successo nei primi istanti dopo il Big Bang.
A bordo portano sensori raffinatissimi, estensioni della nostra capacità di vedere
l’intero spettro della radiazione elettromagnetica, di ammirare l’universo nel
suo vero splendore. Così come i fotografi usano macchine fotografiche con
diverse ottiche, talvolta il teleobiettivo, talvolta il grandangolo, così le agenzie
spaziali mettono in orbita strumenti in grado di esplorare diversi aspetti dell’
universo. Questo spiega la grande varietà di missioni in corso, un singolo satellite non è in grado di fare tutto. Quali sono le principali missioni in corso a cui
partecipano l’ASI e l’ESA? Andiamo a ritroso nel tempo, partendo da una delle
più recenti, la doppia missione Herschel-Planck. Si tratta infatti di due missioni, lanciate dallo stesso vettore Ariane 5 il 14 maggio 2009 e posizionate in uno
dei punti lagrangiani a qualche milione di km dalla terra. Esse sono dedicate a
due tipi di ricerche diverse. Herschel è dedicato all’osservazione dell’ infrarosso
lontano, corrispondente a corpi celesti con temperature al massimo di qualche
centinaio di Kelvin, troppo freddi per emettere luce visibile. In questo modo è
possibile studiare come si siano formate ed evolute le galassie e le stelle e quali
siano le proprietà chimiche dei gas interstellari e delle atmosfere planetarie.
Ma la stessa missione ESA ha messo in orbita Planck (di cui si è già parlato
nel numero 1/2009 di SpaceMag), uno strumento dedicato all’osservazione del
fondo di radiazione cosmica con una precisione mai raggiunta prima. Lo studio
dell’eco del Big Bang, in particolare delle piccole anisotropie in temperatura
del fondo di corpo nero dell’ universo, la cui temperatura media è oggi nota
con una precisione eccezionale, 2.725 K ± 2 mK, sta fornendo informazioni di
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Numero 2
SPACEMAG
Esplorazione
La prima mappa del cielo nelle
lunghezze d’onda della luce visibile
tracciata dal satellite Planck
56
precisione relative alle proprietà complessive dell’Universo.
Osservando le frequenze nell’intervallo tra 27 GHz e 1 THz,
Planck è in grado di osservare con precisione la struttura della configurazione spaziale delle fluttuazioni in temperatura,
fluttuazioni per loro natura molto piccole, dell’ordine di 10
miliardesimi di Kelvin. Se l’esistenza del fondo cosmico è
una prova in favore dell’ esistenza di una esplosione iniziale,
l’analisi della struttura spaziale di questo fondo quasi uniforme, permette di risalire ai fenomeni che sono avvenuti tra
il Big Bang ed il momento, circa 300.000 anni dopo il Big
Bang, in cui il plasma di protoni ed elettroni si è ricombinato
(per la prima volta dall’inizio dei tempi!) per formare atomi
di idrogeno e di elio. Planck ci permette davvero di arrivare
ai confini del tempo e dello spazio, fornendoci dati di eccezionale precisione che renderanno ancora più accurato il
modello cosmologico dell’ Universo.
Dall’universo freddo del fondo di microonde passiamo
all’universo violento osservato da Fermi, il grande satellite
NASA a cui l’ASI e l’INFN hanno contribuito in maniera
determinante. Fermi orbita a circa 500 km di altezza dall’11
giugno 2008. Il suo obbiettivo è quello di studiare oggetti
celesti in grado di generare una quantità smisurata di energia
che viene in parte convertita in raggi gamma di centinaia
di Gigaelettronvolt. Questa fauna cosmica comprende buchi
neri supermassivi, coppie di stelle di neutroni che si stanno
fondendo, pennacchi di gas caldissimo che si muove quasi
alla velocità della luce. Questi mostri del cielo rappresentano
dei laboratori in cui le leggi della fisica sono messe alla prova
in condizioni che non potremo mai riprodurre nemmeno
con i più potenti acceleratori del CERN. Da quando Fermi
è operativo il cielo gamma è stato ridisegnato. La sensibilità
dello strumento è tale da potere rivelare sorgenti molto più
deboli di quelle già identificate e di studiarne la variabilità
nel tempo. In questo modo l’universo si sta rivelando vivo e
pulsante, in continua, violenta evoluzione. Ma Fermi è anche in grado di studiare fenomeni molto meno appariscenti,
usando l’intero universo come fosse un grande laboratorio
per lo studio delle leggi fondamentali. Uno dei risultati più
affascinanti ottenuti da Fermi nel 2009 consiste infatti nella
verifica che fotoni di energia enormemente diversa ma emessi
dalla stessa sorgente, un lampo gamma avvenuto 7.3 miliardi
di anni fa, hanno raggiunto il nostro pianeta contemporaneamente, evidenza del fatto che in questo lunghissima corsa
attraverso lo spazio non hanno subito effetti che violino l’invarianza di Lorentz, uno dei pilastri alla base della relatività
di Einstein.
Anche AGILE, la piccola missione ASI lanciata nell’aprile
2007 e recentemente estesa fino al 2011, continua ad osservare l’universo gamma registrandone i fenomeni più violenti. Alla lunga lista di interessanti osservazioni astrofisiche,
di recente si è aggiunto lo studio dei raggi gamma che, sorprendentemente, provengono dall’atmosfera. L’eccellente risoluzione temporale e angolare di AGILE hanno permesso
di osservare fotoni di svariate decine di MeV provenienti da
zone temporalesche della fascia equatoriale. L’intensità e la
collimazione di questi flussi di fotoni sono eccezionalmente
elevate al punto di meritarsi il nome di Terrestrial GammaUna delle prime immagini di Herschel, la galassia Whirlpool
nell’infrarosso lontano
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2010
Esplorazione
Ray Flashes per analogia ai giganteschi lampi gamma osservati nel cosmo. Il flusso di energia e di particelle ionizzanti
collegato a questi fenomeni sarebbe così elevato da rappresentare un possibile pericolo per un aereo che avesse la malaugurata sorte di esserne colpito. Sempre a proposito di
universo violento, Swift, la “rondinella” che osserva i lampi
gamma, continua a registrare le proprietà delle violentissime
esplosioni che costellano l’ universo, per fortuna ad enormi
distanze dalla nostra galassia. Swift è una missione NASA,
specificamente dedicata all’osservazione dei lampi gamma
con un telescopio a raggi X realizzato con il contributo italiano dell’ ASI e dell’ INAF-Osservatorio di Brera. L’accettanza
angolare di un telescopio X è molto piccola, per cui il satellite usa un innovativo rivelatore di raggi X a grande accettanza
angolare, chiamato BAT. La misura di BAT permette a Swift
di riorientarsi automaticamente in pochi minuti per puntare
le sue precise ottiche X nella direzione di interesse. In cinque
anni di vita Swift ha studiato più di cinquecento lampi gamma, tra cui 15 estremamente lontani da noi, con un redshift
maggiore di 4. Il record di distanza è detenuto da un lampo
gamma misurato a z=8.1, un esplosione avvenuta 13 miliardi
di anni fa quando l’universo aveva un volume pari a 5% di
quello odierno. Questi satelliti osservano l’universo da lontano, con strumenti sempre più raffinati che analizzano la
radiazione che raggiunge il nostro pianeta. Invece un certo
numero di missioni esplorano il nostro sistema solare letteralmente andandoci. Tra queste una delle più affascinanti è
certamente Cassini, la missione NASA-ESA-ASI destinata a
studiare il sistema delle lune di Saturno. Cassini è stato lanciato nel 1997 e dopo un’orbita complessa, appositamente
studiata per acquisire l’energia necessaria ad allontanarsi dal
sole passando vicino ad altri pianeti interni con la tecnica
della fionda gravitazionale, ha raggiunto Saturno nel 2004.
Dopo avere fatto scendere con successo nel dicembre 2004
la sonda Huygens nell’atmosfera di Titano, la più importante
luna di Saturno, misurandone per la prima volta le caratteristiche, Cassini ha continuato il suo viaggio allontanandosi dal grande pianeta. Nel 2009 gli strumenti di Cassini
hanno potuto osservare lampi di luce emessi dall’ atmosfera
di Saturno, chiaramente associabili a dei fulmini. Su questo
pianeta le tempeste caratterizzate da scariche elettriche sono
più rare che sulla terra, ma durano parecchi mesi. L’intensità
dei fulmini è però paragonabile a quella terrestre, anche se,
naturalmente, l’atmosfera è completamente differente. Queste missioni rappresentano alcuni dei grandi successi della
comunità scientifica italiana e dell’industria spaziale del nostro paese. Sensibili radar per le telecomunicazioni interplanetarie, calorimetri traccianti per rivelare raggi gamma di alte
energie, telescopi a specchi per raggi X, camere multispettrali, analizzatori di polvere interplanetaria sono solo alcuni
dei raffinati strumenti sviluppati in Italia negli ultimi venti
anni. Si tratta di tecnologie all’avanguardia che hanno permesso all’ industria nazionale di sviluppare nuovi prodotti,
non solo per lo spazio, con importanti ricadute economiche
e applicative. Una sinergia tra mondo della ricerca e mondo
industriale resa possibile dall’ ASI, coerentemente con il suo
57
Water and fog found on Titan, Saturn’s moon
The Cassini probe has once again proven it’s value; the Visual
and Infrared Mapping Spectrometer (VIMS) onboard the
probe provided the data that eventually led to this conclusion
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Exploration
mandato istituzionale, grazie a decisioni prese, in alcuni casi,
alla fine degli anni ‘80. Queste strategie si realizzano nel corso di decenni ed è quindi di fondamentale importanza che
l’ Agenzia abbia sempre nel suo portafoglio di programmi
la partecipazione allo sviluppo delle missioni più importanti
sviluppate a livello europeo ed internazionale □
* Presidente della II Commissione Scientifica Nazionale
dell’INFN; Componente del Comitato Tecnico Scientifico
dell’ASI;
I risultati del satellite Fermi mostrano come i fotoni viaggiano
alla stessa velocità nello spazio indipendentemente dalla loro
energia, cosi come previsto dalla teoria della relatività
Eyes in the sky
An italian success story: Herschel, Planck, Cassini, Agile
58
H
undreds, sometimes millions of miles over our
heads, the Universe is being observed and
studied all around the clock by a flotilla of satellites; these sophisticated instruments are deployed by
the National Space Agencies, covering different ranges
of the electromagnetic spectrum which explains why
many different satellites are needed. Definitely this
is not a one-man job. Let us have a close look at the
main accomplishments by ASI and ESA, starting from
the latest one, the Herschel-Planck double mission
launched by the same Ariane 5 vector on May 14, 2009.
The Herschel mission scope is to study the farthest
infrared emissions by celestial bodies too cold to emit
visible light, in order to map the evolution of stars and
galaxies. Planck was put in orbit (see Space Mag issue
of 1/2009) to investigate with the utmost precision the
Cosmic Microwave Background radiation, believed to
be the Big Bang fossil footprint. By studying the Big
Bang echo still reverberating throughout the Universe,
scientists are obtaining ever new information on Cosmos general properties. Planck instruments can detect
temperature fluctuations of the order of tens of nano
Kelvin. By analysing the spatial structure of the background radiation, scientists can re-enact phenomena
that occurred at the end of the first 300,000 years after
the Big Bang, when the plasma composed of protons
and electrons gave birth to atoms of hydrogen and
helium. From the frozen microwaves frozen realm to the
violent Universe observed since June 11, 2008, by the
NASA Fermi satellite built with major contributions by
both ASI and INFN. Its targets are those celestial bodies
generating enormous amounts of energy: super massive
Black Holes, neutron twin stars, overheated gas clouds
moving almost at the speed of light. Those ‘monsters’
are an ideal testing ground for physics laws, offering
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conditions unattainable even by the most powerful
CERN particles accelerators. Fermi is indeed redrawing
the whole map of the Gamma-rays sky by detecting the
weakest sources: one of its most interesting experiments performed in 2009 verified that photons with
different energy emitted by the same source 7.3 billions
of years ago had reached the Earth simultaneously,
without contradicting the Lorentz invariance principle,
a key property of spacetime The Gamma-ray universe
and its more violent phenomena are observed as well
by another ASI mission, AGILE, launched on April 2007
and recently extended to 2011. AGILE instruments can
also detect Gamma-rays generated within the atmosphere, producing pictures of tens of MeV bursts coming from tropical thunderstorms. The intensity of such
bursts is such that they are called Terrestrial GammaRay Flashes just like the ones observed in the universe,
and their energy is so strong as to be fairly dangerous
should they hit flying planes. The NASA Swift GammaRay Burst Mission is devoted to the observation of
Gamma-ray bursts in our galaxy at a safer distance by
means of an X-ray telescope: the Burst Alert Telescope
(BAT), developed with Italian contributions by ASI and
INAF-Osservatorio di Brera, covers a large fraction of
the sky, detects GRBs and computes their coordinates
in the sky. In five years of activity more than 500 such
events have been recorded, the farthest away being an
explosion that occured 13 billions of year ago, when
the volume of our Universe was just 5% of today. Apart
from those observations from a distance, there is a
number of space missions exploring our solar system
directly ‘on site’, like the Cassini mission to study the
Saturn’s moons Titan and Enceladus. Launched in 1997
Cassini reached Saturn in 2004 following a complex
orbit in order to exploit the gravitational slingshot; soon
Exploration
59
Herschel and Planck
launch ignition
after, its Huygens probe descended in Titan’s atmosphere gathering data on its composition. The year
after Cassini instruments recorded lightning flashes in
Saturn’s atmosphere, where electric storms are much
rarer than on Earth but can last months and produce
similar lightning intensity. All these space missions can
be considered an outstanding achievement for both
the Italian scientific community and Italy’s aerospace
industry. Interplanetary TLC radar systems, high energy
Gamma-rays detectors, X-ray telescopes, multispectral
cameras, Comet and Interstellar Dust Analyzers (CIDA)
are just a few examples of instruments manufactured in
Italy in the last two decades. Thanks to such advanced
technologies, Italian industry developed new products
not only in the aerospace field but for civil use as well,
building a synergy fostered by the Italian Space Agency
according to its strategy dating back to the late ‘80s.
Such long-term strategies will require ASI participation
in the European and international most important space
missions in the years to come □
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Cultura
Un’apocalisse
piena
di speranza
Lettura trasversale
di “Codice Genesi”
di Mariano Bizzarri
C
60
ontrariamente a quanto ci si aspetterebbe, Codice Genesi (The Book
of Eli, regia dei fratelli Hughes) non rientra nel quadro classico del
filone di fantascienza distopica che nel corso degli ultimi trent’anni
ha annoverato centinaia di produzioni cinematografiche, dal valore spessissimo diseguale, come Blade Runner e Fuga da New York. Nel contesto
apocalittico successivo ad una non ben specificata guerra d’annientamento,
la Civiltà si ritrova ad essere regredita ad un livello animalesco, straziata
dalla penuria di risorse, l’oblio della cultura e l’atomizzazione del tessuto
sociale. Per una volta, tuttavia, sul banco degli accusati non c’è la Tecnologia. La pellicola non si sofferma sulla concatenazione di eventi che hanno
condotto al disastro. Tuttavia, a prescindere da quale sia stata la dinamica
responsabile dell’olocausto, sono la perdita di un’etica e di una dimensione
spirituale ad essere indicate come causa ultima di tanta distruzione. La fine
del mondo non sopravviene a causa di troppa scienza o eccesso di tecnologia: il vero mostro – ipostatizzato dall’inquietante personaggio interpretato
da Gary Oldman – è quello che si annida nelle “tenebre” dell’anima e della
mente. È il silenzio della coscienza e della ragione a generare l’obbrobrio.
Lo svolgimento della trama viene così scandito dalla tensione che si stabilisce tra i poli opposti dello Spirito e dell’Oscurantismo.
L’azione - che vede protagonista uno straordinario Denzel Whashington
nei panni di Eli, rievocazione del biblico Elia - è tutta dentro la dimensione
metafisica del “viaggio” (Eli è un moderno pellegrino), rivolto al recupero ed alla conservazione di quel sapere sapienziale che una certa idea di
“progresso” tende oggi a ritenere superfluo. Ed è proprio nella capacità di
distinguere ciò che è essenziale da ciò che è superfluo, che si misura la capacità dell’Uomo di costruire un futuro. La storia narra degli ostacoli e dei
tanti combattimenti che tale compito comporta. Non a caso la tradizione
ebraica vede in Elia colui che è inviato dal Signore per aiutare il Popolo
Eletto nei momenti di maggiore difficoltà. Eli è per questo confrontato ad
innumerevoli pericoli, tutti affrontati vittoriosamente. Non è la propria vita
che difende così ferocemente, ma la speranza per il futuro; una speranza che
porta con sé e protegge da 30 anni ed è determinato a realizzare. Spinto da
questo impegno e guidato dalla fede in qualcosa più grande di lui, Eli fa
quello che deve per sopravvivere - e va avanti. Moderno samurai, affronta
un combattimento che è innanzitutto spirituale, e dove la posta in gioco
è salvaguardare l’ultima copia di un libro, anzi, Il Libro per antonomasia:
la Bibbia, nella versione tradotta per il beneficio di tutti da Re Giacomo
(pubblicata nel 1611 in inglese). La Bibbia è qui simbolo dei libri tut-
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Culture
ti che, in quanto depositari di saggezza e memoria storica,
rappresentano l’unica speranza per conservare quel poco di
umanità rimasta nel mondo. Una situazione, a ben vedere,
che ricorda molto da vicino il tema di Fahreneit 451. Il protagonista memorizza integralmente il Libro (come spesso è
avvenuto nella storia dell’Umanità, a partire dal Ramayama
nella tradizione Indù) e riuscirà a farlo trascrivere e quindi a
pubblicare, poco prima di morire. Dettaglio importante: la
nuova versione a stampa del Libro avviene grazie a quanto
è sopravvissuto del Mondo tecnologico ormai scomparso, e
che viene gelosamente custodito nella prigione di Alcatraz
trasformata in una sorta di monastero-biblioteca. È qui che
il Sapere dell’Umanità trova nuova accoglienza in attesa di
poter essere riutilizzato per costruire un futuro diverso.
È la dedizione costruttiva dell’Uomo, sorretta dalla fede ed
armata di ragione ed ingegnosità razionale, a fornire un balsamo alla disperazione. Nessuna scorciatoia millenaristica,
né tantomeno ripiego su una religiosità edulcorante, come è
stato scritto. Ma solo un memento che sottolinea come, nel
prossimo futuro, perchè l’Uomo possa realmente far fronte
alle imminenti sfide, Sapienza e Scienza, lungi dall’opporsi,
possono e devono integrarsi □
Apocalypse?
Doesn’t kill the hope
A different reading
of ‘The Book of Eli’
S
urprisingly enough ‘The Book of Eli’, the
movie directed by the Hughes Brothers,
does not beålong to the classic sci-fi panorama dominated in the last thirty years by all sort
of productions, from outstanding ones Like Ridley
Scott’s most celebrated ‘Blade Runner’ to far lesser
examples of filming. After the usual, ill-defined final
war, civilization is back to animal level, no resources,
no culture, no social texture. Just for once though
it is not the fault of degenerated technologies: on
the contrary it is the total loss of ethics, the loss of
any spiritual dimension to create such a havoc. The
world ends not because of an overflow of science,
the actual causes must be found instead in the dark
side of the human mind as intriguingly revealed by
the character played by Gary Oldman. So the movie
centers around the perennial conflict between Darkness and Light (of the Spirit). The intrinsic meaning
of Eli’s journey (Eli, suggesting the Biblical Prophet
Eliah, being played by an exceptionally intense
Denzel Washington) becomes then a futuristic
pilgrimage devoted to the preservation of that basic
culture deemed superflous by contemporary views
of progress. Future can be built, or re-built, only by
sorting the essential out of the superfluous.
The name Eli has been chosen because the Prophet
Eliah is sent by God to help the Jews in their worst
predicaments. It is an epic journey, full of violence
and fights and blood. But in the movie Eli defends
ferociously not so much his own life as the only
hope of a ney spiritual life, embodied by a copy of
the King James’ Bible, chosen by the authors as
the all-comprehensive symbol of knowledge. Just
as in the ‘Fahrenheit 451’ movie of the ‘70s where
all books are being banned and burned and people
must learn their content by heart in order to save
mankind’s culture, Eli knows his Bible word by word
and before dying he will eventually succeed in have
it printed by the last exisisting monastery situated
in the Alcatraz Prison, of all places, where - like
in Middle Age monasteries – culture is stored for
civilizations to come. Only by this positive devotion
supported by Faith and armed by Reason will offer
a solution to the otherwise crushing despair of Eli’s
times. In my opinion, this movie is not based on
‘new millennia’ faith, or worse still pseudo-religious
revivals: ‘The Book of Eli’ must be read (no pun
meant) as the ultimate proof that mankind must go
back to the difficult, but not impossible task, of conjugating Wisdom and Knowledge in order to face the
tremendous challenges of any foreseeable future □
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Glossario
Agile: satellite dell’ASI per localizzare sorgenti gamma con
risoluzione eccellente e di analizzare i dati in modo rapido,
così da fornire i risultati per una diffusione veloce alla comunità scientifica.
Ariane 5: E’ un lanciatore sviluppato e costruito sotto au-
torizzazione dell’Agenzia Spaziale Europea dalla EADS SPACE Transportation, il contrattista principale nonché capofila di
molti sub appaltatori. Le operazioni di lancio e di marketing
sono gestite dalla Arianespace, una sussidiaria dell’ESA che
utilizza come base di lancio il Centre Spatial Guyanais a Kourou nella Guiana Francese.
ASI: Agenzia Spaziale Italiana
ATSR World Fire Atlas: il primo atlante degli in-
cendi terrestri- fornisce i dati circa 6 ore dopo la loro acquisizione e rappresenta un’importante risorsa scientifica dato
il ruolo di primo piano giocato dagli incendi nelle modifiche
ambientali.
Bnsc: British National Space Centre
Cassini–Huygens: è una missione robotica interpla-
netaria congiunta NASA/ESA/ASI, lanciata il 15 ottobre 1997,
con il compito di studiare il sistema di Saturno, comprese le
sue lune e i suoi anelli. La sonda si compone di due elementi:
l’orbiter Cassini della NASA ed il lander Huygens dell’ESA.
Cern: Organizzazione Europea per la Ricerca Nucleare,
62
comunemente conosciuta con l’acronimo CERN, è il più grande laboratorio al mondo di fisica delle particelle. Si trova al
confine tra Svizzera e Francia alla periferia ovest della città di
Ginevra. La convenzione che istituiva il CERN fu firmata il 29
settembre 1954 da 12 stati membri. Oggi ne fanno parte 20
stati membri più alcuni osservatori, compresi stati extraeuropei. Scopo principale del CERN è quello di fornire ai ricercatori
gli strumenti necessari per la ricerca in fisica delle alte energie. Questi sono principalmente gli acceleratori di particelle,
che portano nuclei atomici e particelle subnucleari ad energie
molto elevate, e i rivelatori che permettono di osservare i prodotti delle collisioni tra fasci di queste particelle. Ad energie
sufficientemente elevate, i prodotti di queste reazioni possono
essere radicalmente differenti dai costituenti originali dei fasci,
e a più riprese sono state prodotte e scoperte in questa maniera particelle fino a quel momento ignote.
Cnes: Centre National D’Etudes Spatiales
Cnsa: Cina National Space Administration
Cosmo-SkyMed: è il primo sistema duale - civile e militare - di satelliti radar di osservazione terrestre; il sistema è
promosso dall’Agenzia Spaziale Italiana e dal Ministero della
Difesa.
Constellation: programma NASA per la creazione
di una nuova generazione di veicoli spaziali con equipaggio,
costituiti dai vettori Ares I e Ares V, dalla capsula Orion, l’Earth
Departure Stage e il modulo lunare Altair. Questi veicoli sono
stati progettati per compiere diverse missioni spaziali, dal rifornimento della Stazione Spaziale Internazionale all’atterraggio sulla Luna. Inoltre potrebbero anche impiegare tecniche di
rendezvous orbitali terrestri e lunari.
CryoSat-2: satellite dell’ESA che monitorerà con precisione lo spessore del ghiaccio marino e le variazioni di spessore degli strati di ghiaccio sulla terra. I dati che fornirà aiuteranno gli scienziati a realizzare in maniera più articolata in
che modo il ghiaccio sta reagendo ai cambiamenti climatici
in atto.
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Csa: Canadian Space Agency
Dlr: German Aerospace Centre
e-geos: società partecipata da ASI e controllata da Telespazio, a cui sarà affidata la commercializzazione delle immagini e dei dati rilevati da COSMO-SkyMed sistemi spaziali per
Osservazione della Terra
Egnos: European Geostationary Navigation Overlay Sy-
stem, è costituito da una rete di satelliti e basi terrestri progettate per offrire un servizio di incremento della accuratezza dei
sistemi Gps e Glonass in Europa.
Envisat: un satellite sviluppato dall’Agenzia Spaziale Europea per controllare l’ambiente terrestre nel suo complesso.
È stato lanciato il 1º marzo 2002, orbita intorno alla Terra in
101 minuti e effettua un ciclo completo in 35 giorni. Ha le dimensioni di 25x7x10 metri ed una massa di 8.050 kg più altri 2.000 kg degli strumenti Envisat trasporta una schiera di
nove strumenti per l’osservazione di parametri ambientali che
coprono ogni ambiente della Terra (acqua, terra, ghiaccio e
atmosfera) utilizzando diversi metodi di misura.
Esrin: centro dell’Agenzia Spaziale Europea per l’Osservazione della Terra, è uno dei 5 centri ESA specializzati che si
trovano in Europa. Il centro è situato a Frascati, una cittadina
situata 20 km a sud di Roma, conta uno staff internazionale di
circa 500 addetti e fu fondato nel 1966. Le prime acquisizioni
di dati da satelliti ambientali iniziarono negli anni settanta e,
grazie agli aspetti unici delle sue attività, l’ESRIN rappresenta
oggi la “finestra ESA” sugli utenti.
EUMETSAT: è un’organizzazione intergovernativa creata
attraverso una convenzione internazionale a cui aderiscono
26 stati europei. È stata fondata nel 1983. L’obiettivo principale di EUMETSAT è quello di gestire la rete europea dei satelliti
meteorologici. È responsabile del lancio e del controllo dei
satelliti e della trasmissione dei dati ottenuti agli interessati,
nonché del monitoraggio del clima e dei cambiamenti climatici globali.
Exomars: missione di esplorazione marziana attualmen-
te in sviluppo dall’Agenzia Spaziale Europea in collaborazione
con la NASA, che prevede l’invio di un orbiter ed un dimostratore tecnologico di ingresso e discesa nel 2016 e due rover,
uno europeo ed uno della NASA nel 2018, su Marte.
Euclid: La missione Euclid è il risultato dell’unione di due
concetti di missione di classe M, SPACE e DUNE presentati dalla comunità scientifica europea in risposta al bando
dell’ESA “Cosmic Vision 2015-2025” e selezionati entrambi
a ottobre 2007 per la fase di studio. L’obiettivo delle due missioni era simile, ma la tecnica osservativa diversa e ESA ha
condotto uno studio preliminare che, a maggio 2008, ha stabilito la fattibilità di un’unica missione per lo studio dell’energia oscura. È in corso l’assessment study che, a fine 2009,
concorrerà alla successiva fase di selezione del programma
Cosmic Vision.
Finmeccanica: è un gruppo italiano attivo prevalente-
mente nella difesa e nell’aerospazio; negli ultimi decenni ha
progressivamente assorbito quasi tutte le aziende italiane attive in questi settori, espandendosi in modo significativo anche
all’estero.
Gis: è un sistema informativo computerizzato che permette
l’acquisizione, la registrazione, l’analisi, la visualizzazione e la
restituzione di informazioni derivanti da dati geografici (georiferiti). Secondo la definizione di Burrough (1986) “il GIS è
composto da una serie di strumenti software per acquisire,
memorizzare, estrarre, trasformare e visualizzare dati spaziali
dal mondo reale”. Trattasi quindi di un sistema informatico in
grado di produrre, gestire e analizzare dati spaziali associando
a ciascun elemento geografico una o più descrizioni alfanumeriche.
Geoeye: un satellite artificiale commerciale per l’osservazione satellitare della Terra ad alta risoluzione di proprietà della
GeoEye, lanciato in orbita nel settembre 2008.
Glast: Gamma-ray Large Area Space Telescope, ovvero
Telescopio Spaziale di Grande Area per Raggi Gamma (successivamente ribattezzato Fermi) è un esperimento approvato
nel 2001 dalla NASA, a cui collaborano agenzie Francesi, Svedesi, Giapponesi e Italiane. Concepito per studio della radiazione elettromagnetica emessa da corpi celesti nell’intervallo
di energie tra 8 keV e 300 GeV (raggi gamma).
Goce: satellite dell’ESA per la misura accurata del campo
gravitazionale terrestre.
Gmes: un complesso programma di osservazione satellita-
re della Terra lanciato nel 1998 dalla Commissione Europea e
da un pool di agenzie spaziali. GMES si basa su una serie di
cinque tipologie di satelliti, chiamati Sentinelle, specializzati in
precise applicazioni. I Sentinel-1 saranno usati per produrre
dati radar interferometrici; i Sentinel-2, satelliti ottici, sono stati
progettati per l’osservazione multi spettrale; i Sentinel-3 sono
a specializzazione oceanografica e terrestre; i Sentinel-4, di
tipo geostazionario, sono destinati a monitorare le componenti atmosferiche; i Sentinel 5, infine, satelliti a bassa orbita,
monitoreranno la composizione chimica dell’atmosfera.
Gokturk: satellite turco di osservazione della Terra dotato di un sensore ottico ad alta risoluzione
INFN: Istituto Nazionale di Fisica Nucleare
IPCC: Intergovernmental Panel on Climate Change (Gruppo
consulente intergovernativo sul mutamento climatico, IPCC) è
il foro scientifico formato nel 1988 da due organismi delle Nazioni Unite, l’Organizzazione meteorologica mondiale (WMO)
ed il Programma delle Nazioni Unite per l’Ambiente (UNEP)
allo scopo di studiare il riscaldamento globale.
Ingv: Istituto Nazionale di Geosifica e Vulcanologia
Irea-Cnr: Istituto per il Rilevamento Elettromagnetico
dell’Ambiente
Jaxa: Japan Aerospace Exploration Agency
Hershel: Uuna missione del programma scientifico
dell’ESA che prevede la messa in orbita di un telescopio da
3.5m di diametro raffreddato passivamente a 80K operante
nel lontano infrarosso e nel sub millimetro. Il suo scopo principale è indagare sulla formazione e sull’evoluzione delle galassie nell’Universo e osservare l’interno di regioni di formazione
stellare.
Infn: Istituto Nazionale di Fisica Nucleare
Isro: Indian Space Research Organization
ISS: International Space Station, rappresenta un avamposto
permanente della presenza umana nello spazio, è abitata continuativamente dal 2 novembre 2000 da almeno 2 astronauti.
La ISS è un progetto congiunto di 5 agenzie spaziali: CSA,
ESA, ASI, JAXA, RKA e NASA. La stazione spaziale si trova
in una orbita attorno alla Terra ad un’altitudine di circa 350
km, in quella che viene normalmente definita Leo (low Earth
orbit). L’altezza dell’orbita può variare di qualche chilometro a
seconda della resistenza atmosferica. L’orbita ha un periodo
di circa 92 min.
Medspiration: mappa termica dell’ESA dei 2.965.500
chilometri quadrati del Mar Mediterraneo. La mappa della
temperatura della superficie del mare interno più grande al
mondo viene prodotta giorno dopo giorno come parte del
progetto Medspiration dell’ESA. Grazie alla sua eccezionale
risoluzione spaziale di soli due chilometri quadrati, identificando la distribuzione della temperatura superficiale, essa rileva
caratteristiche particolareggiate come vortici, fronti e pennacchi d’acqua.
NASA: National Aeronautics and Space Administration
PlanCk: è la terza Medium-Sized Mission (M3) del programma Horizon 2000 dell’ESA e ha lo scopo di studiare
la radiazione cosmica di fondo. L’obiettivo della missione è
misurare, con alta risoluzione angolare ed elevata accuratezza, l’anisotropia del fondo cosmico (Cosmic Microwave
Background) nelle frequenze nelle microonde, con lo scopo di
migliorare la conoscenza sulle origini e l’evoluzione dell’Universo.
Programma Apollo: una serie di missioni spaziali
con passeggeri umani intraprese dagli Stati Uniti utilizzando la
Navicella Spaziale Apollo, e condotto tra gli anni 1961-1972.
È stato dedicato all’obiettivo di far atterrare un uomo sulla superficie della Luna e di riportarlo salvo sulla Terra entro la fine
degli anni settanta. L’obiettivo fu raggiunto con la missione
Apollo 11 nel 1969. Il programma continuò fino all’inizio degli
anni settanta per portare avanti l’esplorazione scientifica del
suolo lunare. Fino ad oggi, non c’è stata nessun’altra missione
umana sulla superficie lunare.
Rka: Agenzia Spaziale Russa
SAOCOM: è un sistema di satelliti per l’osservazione della
Terra della CONAE, l’ente spaziale argentino. Entrambi i satelliti del sistema, SAOCOM 1A e SAOCOM 1B sono equipaggiati con un radar ad apertura sintetica polarimetrico in
banda L. Il lancio del primo è prevista per il 2010 e quello del
secondo per il 2011.
Sicral: è un sistema di telecomunicazioni italiano via sa-
tellite che assicura le comunicazioni strategiche anche in caso
di guerra o di calamità. Il nome è l’acronimo di Sistema Italiano per Comunicazioni Riservate ed Allarme.
Sistema di posizionamento Galileo: è un sistema satellitare
globale di navigazione civile sviluppato in Europa come alternativa al Global Positioning System (NAVSTAR GPS), controllato invece dal Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti. La
sua entrata in servizio è prevista per il 2013 e conterà 30 satelliti orbitanti su 3 piani inclinati rispetto al piano equatoriale
terrestre e ad una quota di circa 24.000 km.
Smos: satellite per l’analisi della salinità degli oceani e
dell’umidità atmosferica sviluppati dall’Agenzia Spaziale Europea. Il satellite è il secondo componente dell’Earth Explorer
Opportunity Mission, dopo CryoSat. Il principale strumento
del satellite è il MIRAS (Microwave Imaging Radiometer with
Aperture Synthesis), un radiometro passivo interferometrico
per misurare gradiente di temperatura e tramite analisi saranno ricavati i campi di salinità e di umidità del territorio.
Space Shuttle: Space Transportation System (Sts), è
l’unico modello di veicolo spaziale degli Stati Uniti attualmente
in attività e la sua particolarità è la parziale riutilizzabilità. Infatti
è stato progettato per effettuare in sicurezza circa un centinaio
di voli spaziali sostituendo solo alcune parti ausiliarie.
Thales Alenia Space: società nata da Alcatel Alenia
Space dopo che il gruppo Thales ha acquistato l’intera partecipazione del gruppo francese Alcatel nelle due joint-venture
con Finmeccanica (Alcatel Alenia Space e Telespazio). È controllata da Thales con il 67% e da Finmeccanica con il 33%.
2010
Numero 2
SPACEMAG
63
Indice dei nomi
Eugene A. Cernan: astronauta americano
Albert Einstein: scienziato tedesco, Premio Nobel per la Fisica
Enrico Fermi: fisico italiano
Galileo Galilei: fisico italiano
Michael Griffin: ex direttore generale della NASA
Pier Francesco Guarguaglini: presidente e amministratore delegato del gruppo Finmeccanica
Umberto Guidoni: astronauta italiano
Franco Malerba: astronauta italiano
Marcello Maranesi: amministratore delegato di e-GEOS
Paolo Nespoli: astronauta italiano
Barack Obama: presidente degli Stati Uniti d‘America
Gary Oldman: attore, sceneggiatore e produttore cinematografico britannico
Enrico Saggese: presidente dell’ASI
Roberto Vittori: astronauta italiano
Denzel Whashington: attore americano
64
SPACEMAG
Numero 2
2010
spacemag.it

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