ASTREO è il nuovo team studentesco di UniTS dedicato all'aerospazio. Tra i primi progetti in agenda, la realizzazione di un detector di detriti spaziali in orbita bassa terrestre.

Il vostro primo grande progetto è un radar per il rilevamento di detriti spaziali basato sulla tecnologia CubeSat.  Quali sono le sue caratteristiche principali?

Negli ultimi anni, data la crescita del settore spaziale e lo spegnimento di satelliti di epoca sovietica, l’inquinamento delle orbite terrestri sta diventando un problema reale. Vogliamo  realizzare un piccolo satellite di qualche chilogrammo equipaggiato con un radar avanzato per individuare i detriti spaziali che orbitano attorno alla Terra. I detriti spaziali sono frammenti (anche piccolissimi) di vecchi razzi o satelliti che possono rappresentare un pericolo per le missioni attuali e future. Il nostro satellite userà un radar a scansione elettronica attiva operante a 20 GHz che ci permetterà di rilevare con precisione anche i più piccoli detriti.

Siete un team interdisciplinare suddiviso in sei diverse “anime”: ce le puoi descrivere? 

La nostra  struttura interna deriva dalla volontà di riflettere la realtà operativa dell’Agenzia Spaziale Europea (ESA), nella quale collaborano professionisti di diverse realtà. Risulta anche praticamente impossibile realizzare un progetto di tale portata senza abbattere i classici confini dipartimentali accademici.
Attualmente il team è diviso in 6 dipartimenti, ognuno con un ruolo chiave:
-    Design: è responsabile della progettazione strutturale del satellite. Garantisce che l’architettura del satellite sia ottimizzata per ospitare il radar e resistere alle condizioni estreme dello spazio;
-    Electronics: si occupa dello sviluppo dei circuiti elettronici necessari al funzionamento del radar e degli altri sistemi del satellite, assicurando efficienza energetica e affidabilità;
-    Scientific performances: analizza i dati raccolti dal radar, valutando l’efficacia del sistema nel rilevare e tracciare detriti spaziali;
-    Software: sviluppa il software di bordo per il controllo del radar e l’elaborazione iniziale dei dati;
-    Finance & Legal: gestisce il budget del progetto, ricerca finanziamenti e assicura la conformità alle normative vigenti;
-    Outreach: si occupa della comunicazione e promozione del progetto.
Inoltre, ogni team ha un responsabile che avrà la possibilità di avere un’esperienza manageriale all’interno del team.

Avete menzionato l’uso della stampa 3D per la prototipazione. Per quali componenti è stata utilizzata e che vantaggi porta rispetto ai metodi tradizionali?

La stampa 3D è una tecnologia relativamente nuova nel settore spaziale, noi l’abbiamo impiegata per la prototipazione di componenti strutturali e parti dell’antenna del radar. Questo approccio riduce tempi e costi. Allo stesso tempo permette l’ottimizzazione dell’uso dei materiali, riducendo al minimo gli sprechi e garantendo una produzione più efficiente e sostenibile.

Il vostro radar utilizza la tecnologia AESA a 20 GHz in banda K. Quali vantaggi offre questa scelta rispetto ad altre soluzioni e quali sono le principali sfide ingegneristiche che avete dovuto affrontare?

La tecnologia AESA ci permette di controllare elettronicamente la direzione del fascio radar senza muovere fisicamente l’antenna, garantendo una maggiore velocità e precisione nel rilevamento. Operare a 20 GHz nella banda K ci offre una risoluzione più elevata, essenziale per individuare piccoli detriti spaziali. Tuttavia, lavorare a queste frequenze comporta sfide come la gestione del calore generato e la necessità di componenti elettronici altamente sofisticati.

Il CubeSat sarà equipaggiato con patch modules per il controllo del fascio radar. Come funzionano esattamente e in che modo permettono di migliorare le prestazioni del sistema di rilevamento dei detriti spaziali?

I patch modules sono piccoli elementi dell’antenna che possono essere controllati individualmente per modificare la direzione e la forma del fascio radar in modo elettronico. Questo ci permette di scansionare rapidamente vaste aree dello spazio e di adattarci a diverse situazioni operative, migliorando l’efficienza e la precisione nel rilevamento dei detriti.