di Eneko Ansoleaga | Business Development Manager, Harwin Southern Europe
Per le aziende e gli enti di ricerca di piccole dimensioni, interessati a investire nel settore spaziale, mandare in orbita un satellite ha normalmente costi molto elevati. Tuttavia, il cosiddetto ride-sharing, ossia il trasporto di più satelliti sullo stesso razzo, sta rendendo più con- veniente l’invio di apparecchiature nello spazio anche per questi soggetti.
Lo sa bene Gauss (Gruppo di astrodinamica per l’uso dei sistemi spaziali), società nata dalla Scuola di Ingegneria Aerospaziale dell’Università La Sapienza di Roma, che sviluppa microsatelliti. Gauss progetta e produce hardware per microsatelliti, si occupa di analisi per missioni in orbita terrestre bassa (LEO), orbita geostazionaria (GEO) e interplanetaria e di operazioni di monitoraggio a terra. Convinta che occorra ridurre i livelli di investimento finanziario per gli istituti accademici e le piccole imprese, Gauss ha introdotto, nel 2013, la piattaforma Unisat, che ha rappresentato una novità nel settore, perché ha consentito il rilascio in orbita di satelliti di terze parti. Negli anni successivi, diverse unità Unisat sono state messe in orbita, ognuna delle quali ha successivamente schierato una serie di CubeSat e PocketQubes per l’utilizzo educativo e di ricerca scientifica. Gauss ha quindi promosso una forma di ride-sharing che ha reso più conveniente installare hardware nello spazio, con risparmi del 30- 35% rispetto ad altri lanci. L’azienda si occupa anche di preparare la documentazione per l’agenzia di lancio e di acquistare il meccanismo di implementazione.
Il progetto Unisat-7
Unisat-7 è l’ultimo progetto Unisat sviluppato da Gauss e inviato nello spazio tramite il russo Soyuz 2.1a il 22 marzo 2021 dal sito di lancio di Baikonur in Kazakistan. Una volta in orbita, sono stati schierati nello spazio due CubeSat e tre PocketQube, ai quali sono stati affidati una varietà di compiti scientifici, tra cui la convalida di dispositivi elettronici e fotovoltaici nello spazio, la ricerca sui detriti spaziali e test in situ. Nello sviluppo di Unisat-7 gli ingegneri si sono concentrati sull’aumento della capacità di carico utile del veicolo, per poter trasportare nello spazio più pico/nano-satelliti, e sul recupero di spazio per portare a bordo più strumentazione sperimentale. È stato quindi fondamentale progettare una costruzione il più snella possibile: la piattaforma doveva essere molto compatta, rientrando in dimensioni di soli 50 mm x 50 mm x 50 mm, con una massa di lancio totale di 32 kg, di cui 15 kg assegnati al carico utile da trasportare nello spazio. Era quindi fondamentale mantenere basso il peso di tutto l’hardware. Per raggiungere l’obiettivo, è stato costruito un telaio a nido d’ape in alluminio di grado avionico, con un rivestimento in fibra di carbonio. Le celle solari, per fornire l’energia necessaria, sono state aggiunte esternamente. Per accelerare i tempi di sviluppo sono stati utilizzati, dove possibile, componenti Cots e hardware open source adattato in conformità ai requisiti dello spazio. Un elemento importante ha riguardato l’affidabilità: Unisat-7 doveva essere operativo per circa 3-5 anni, quindi, i componenti dovevano garantire un funzionamento a lungo termine, avere resilienza agli urti e alle vibrazioni durante il lancio ed essere il più possibile compatti e leggeri.
I vantaggi dei connettori Harwin
Per quanto riguarda i connettori da implementare su Unisat-7, dopo aver considerato i prodotti di diversi fornitori, gli ingegneri di Gauss hanno optato per la serie Datamate di Harwin. Questi connettori ad alta affidabilità sono utilizzati per la trasmissione sia di dati che di potenza e sono stati integrati nei moduli di comunicazione radio necessari per: telemetria, computer di bordo, unità di condizionamento e distribuzione dell’alimentazione, sistema di alimentazione elettronico, meccanismo della porta del deployer ecc. Occupano uno spazio minimo sulla scheda, sono testati per vibrazioni a 20G e urti a 100G e possono far fronte alle condizioni estreme incontrate durante il lancio. Tra i vantaggi che offrono, vi sono anche la capacità di resistere a temperature fino a 125°C e le proprietà di basso degassamento. “In termini di costi e di logistica, la nostra piattaforma Unisat presenta vantaggi reali rispetto ai metodi di lancio convenzionali per missioni che hanno budget limitati”, ha spiegato Riccardo Di Roberto, che in Gauss è l’Engineering Lead per Unisat-7. “Per assicurarci che le nostre missioni abbiano successo, dobbiamo avere accesso a una tecnologia solida e ad alte prestazioni, come quella offerta da Harwin con i suoi connettori Datamate, che sono presenti in quasi tutti i sottosistemi di Unisat-7”. L’azienda italiana ha potuto contare anche su brevi tempi di consegna, che le hanno consentito di avviare rapidamente il lavoro di prototipazione, e sulla consulenza dell’ufficio tecnico di Harwin in tutte le fasi di sviluppo del progetto. Attualmente Gauss sta lavorando su Unisat-8 ed è impegnata nello sviluppo di hardware per diverse missioni interplanetarie.
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