Planetary Radar Operation Center - PROC (2008/2012)

Nell' ambito delle attività di esplorazione del Sistema Solare l'Agenzia Spaziale Italiana collabora attivamente con l'Agenzia Spaziale Europea e la NASA, in particolare occupa un ruolo di primo piano nel campo dei sistemi radar per l'osservazione planetaria.
Infatti negli ultimi anni gli scienziati italiani hanno preso parte allo sviluppo ed alla gestione di tre radar impiegati con successo in altrettante missioni di esplorazione planetaria: MARSIS nell'ambito della missione ESA Mars Express, SHARAD della missione NASA Mars Reconnaissance Orbiter e Cassini della missione NASA, ESA, ASI Cassini-Huygens. Per ognuno di questi strumenti, frutto di una collaborazione tra NASA, ESA ed ASI, l'Agenzia Spaziale Italiana ha realizzato un centro operativo per il controllo e la gestione del radar, oltre che per l'elaborazione e la distribuzione dei suoi dati.
Sebbene questi tre centri, SHOC, MOC e CASSINI PAD, siano stati concepiti per operare autonomamente ed indipendentemente uno dall'altro, recentemente è stata avvertita l'esigenza di creare un unico centro, il Planetary Radar Processing Center (PROC), in grado di ricevere, processare e analizzare i dati provenienti dai tre singoli centri, inglobandoli da un punto di vista logistico, sia come hardware che come software.
Il Planetary Radar Processing Center (PROC) è stato progettato in maniera tale che SHOC, MOC ed il CASSINI PAD possano essere utilizzati come prima, ma che allo stesso tempo si possa usufruire di funzionalità più avanzate per quanto riguarda le capacità di scambio, comparazione, interpretazione e sfruttamento dei dati.
In definitiva il Planetary Radar Processing Center vuole essere una struttura italiana di supporto alla comunità scientifica, non solo per i programmi di esplorazione planetaria attualmente in corso, ma anche e soprattutto per quelli futuri.
Poiché durante la fase E dei programmi MARSIS, SHARAD e CASSINI, l'Agenzia Spaziale Italiana si è avvalsa di un team composto da Thales Alenia Space Italia e CO.RI.S.T.A., anche per il Planetary Radars Operation Center l'ASI ha esplicitamente richiesto lo stesso gruppo di lavoro.

In questo progetto CO.RI.S.T.A. è stato responsabile dell'elaborazione dei dati, dell'aggiornamento degli strumenti software, già sviluppati in precedenza dal Consorzio nel corso di altri programmi di ricerca, e dello sviluppo di nuovi in ottemperanza alle finalità del progetto.

Il progetto SoRa (Sounding Radar)
L'obiettivo del progetto SoRa è stato la realizzazione di una serie di sperimentazioni di supporto alla comunità scientifica italiana nell'ambito della ricerca sui radar a penetrazione da utilizzare in missioni spaziali dedicate all'esplorazione del sistema planetario.
Per lo svolgimento delle attività, l'Agenzia Spaziale Italiana (ASI) e l'agenzia norvegese And°ya Rocket Range (ARR), hanno firmato un accordo per lo sviluppo e la gestione di un sito di lancio per missioni stratosferiche polari presso le isole Svalbard. Il sito, battezzato "Nobile/Amundsen Stratospheric Balloon Center", è situato oltre il Circolo Polare Artico, a circa 80 gradi di latitudine.
La prima grande missione stratosferica polare, denominata SoRa (Sounding Radar), è stata realizzata nel 2009 ed ha portato alla realizzazione di un sistema costituito da un pallone stratosferico equipaggiato con un radar a penetrazione appositamente progettato.
Il volo, partito dalle isole Svalbard ed effettuato a circa 35 km sul livello del mare, ha sorvolato l'Artico passando sull'arcipelago canadese.
Fondamentalmente si tratta di un sistema capace di acquisire dati radar per la creazione dei relativi modelli, per sperimentare nuovi algoritmi e per aumentare le capacità interpretative dei dati. L'esperimento si è focalizzato sull'analisi degli strati di ghiaccio, sui ghiacciai e sulle zone coperte di neve, soprattutto per supportare l'analisi dei dati di SHARAD (Shallow Radar) ed approfondire la conoscenza di strumenti simili da utilizzare su satelliti.

In questo esperimento CO.RI.S.T.A. è stato responsabile della progettazione e dello sviluppo del radar.

I palloni stratosferici rappresentano storicamente uno dei primi mezzi per condurre esperimenti scientifici in ambiente "quasi spaziale" e sono ancora oggi uno strumento molto utile a disposizione della ricerca scientifica. Avendo la possibilitÓ di volare fino ad una quota di 40 chilometri e pi¨, i palloni sono innanzitutto un buon osservatorio per lo studio dell'Universo. Essi vengono utilizzati, grazie al costo limitato rispetto ad altri tipi di "vettori", anche per testare o calibrare nuova strumentazione prevista a bordo di piattaforme satellitari o sonde interplanetarie. È il caso, per esempio, di un esperimento che simula nell'atmosfera terrestre la discesa della sonda HASI in viaggio su Cassini e dedicata allo studio dell'atmosfera di Titano. L'Agenzia Spaziale Italiana ha una lunga tradizione di lanci di palloni stratosferici dalla Base "L. Broglio" di Trapani-Milo.
Da questa Base, a partire dal 1975, sono stati effettuati numerosissimi lanci con a bordo esperimenti dedicati a un ampio spettro di discipline. Inoltre, nell'ambito di collaborazioni internazionali, l'ASI partecipa ai lanci effettuati in Antartide. La durata dei voli varia da poche ore (voli locali), con recupero degli esperimenti in mare o in Sicilia; fino a 22-23 ore (voli transmediterranei), con recupero degli esperimenti in Spagna. Questi voli sono possibili grazie alle favorevoli condizioni meteorologiche che si stabilizzano durante il periodo estivo, con i venti in quota che soffiano dal settore orientale e trasportano il pallone verso occidente permettendo il recupero sul territorio spagnolo. Sono in corso accordi con la NASA per l'effettuazione di voli transatlantici con recupero in territorio USA.

Il progetto è iniziato nel 2008 ed è terminato nel 2012.

Articoli di CO.RI.S.T.A. sull'argomento:

  • G. Alberti, S.Mattei (CO.RI.S.T.A.), E.Flamini (Agenzia Spaziale Italiana), C.Catallo, D.Adirosi (Thales Alenia Space Italia), "Planetary Radar Processing Center (PROC): the Italian facility for planetary data processing", 9th ILEWG Lunar Conference, Sorrento, Italy, 22-26 ottobre 2007.       
  • Tesi sviluppate sull'argomento:

  • "Progettazione e Realizzazione dell'Alimentatore con Controllo Automatico dei Carichi per il Sistema SORA (SOUNDING RADAR)", tesi sviluppata da Dario Califano, Università di Napoli "Federico II", Facoltà di Ingegneria, Corso di Laurea in Ingegneria Elettronica, anno accademico 2007/2008.       
  • "Sistema di Acquisizione Dati Radar SORA", tesi sviluppata da Antonio Merola, anno accademico 2007-2008, Seconda Università degli Studi di Napoli, Facoltà di Ingegneria, Corso di Laurea in Ingegneria Elettronica.      
  • "Analisi dei Radargrammi SHARAD per Studi Sottosuperficiali del Polo Nord di Marte", tesi sviluppata da Gaetano Abbate, anno accademico 2008-2009, Università degli Studi di Napoli "Federico II", Facoltà di Ingegneria, Corso di Laurea in Ingegneria Aerospaziale.      
  • "Studio e soluzioni di controllo termico del payload di SORA ", tesi sviluppata da Francesco Capezzuto, anno accademico 2009-2010, Seconda Università di Napoli, Facoltà di Ingegneria, Corso di Laurea in Ingegneria Elettronica.      




Per approfondimenti contattare:

Stefania Mattei
stefania.mattei@corista.eu
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