ReBUS, progetto coordinato e finanziato dell'ASI per realizzare sistemi biorigenerativi. Vi partecipano enti di ricerca e industrie

Roma, 23 gennaio 2020 – Tecnologie e soluzioni innovative a sostegno della vita dell’uomo nello spazio durante le missioni di lunga durata su Luna e Marte. È questo l’obiettivo del progetto ReBUS (1), coordinato e finanziato dall'Agenzia Spaziale Italiana (ASI), al quale partecipano ENEA, CNR, Istituto Superiore di Sanità (ISS), Thales Alenia Space, Kayser Italia, Telespazio e le Università degli Studi di Tor Vergata, Pavia e Federico II di Napoli, quest’ultima nel ruolo di capofila con Stefania De Pascale responsabile scientifico.

Il progetto triennale ReBUS punta ad avviare una linea di ricerca nazionale per realizzare sistemi biorigenerativi di supporto alla vita degli astronauti, obiettivo fondamentale per l’esplorazione umana dello spazio prevista entro le prossime due decadi, come indicato dall'agenda europea di Horizon 2020 e dalle roadmap dell’International Space Exploration Coordination Group e delle Agenzie spaziali italiana ed europea. Il sistema biogenerativo sarà basato sull'integrazione di diversi organismi come piante, funghi, batteri e cianobatteri in modo da massimizzare l’uso delle risorse disponibili “in situ” e minimizzare contemporaneamente l’impiego di quelle esogene, riciclando la materia organica prodotta (residui alimentari, colturali e fisiologici).

Nell'ambito del progetto, ENEA svilupperà sistemi di decomposizione e compostaggio degli scarti organici, basati sull'utilizzo di consorzi batterici e insetti. “Sappiamo che l’uomo può sopravvivere nello spazio ma la sfida è garantire una permanenza ‘sostenibile’ di lungo periodo”, evidenzia Eugenio Benvenuto, responsabile Laboratorio Biotecnologie ENEA. “In questo contesto i sistemi biogenerativi di controllo ambientale e supporto alla vita sono essenziali per rigenerare le risorse necessarie all'equipaggio, ridurre al minimo l’approvvigionamento dalla Terra trasferendo al settore spaziale conoscenze e tecnologie innovative da settori tradizionali quali agricoltura, ingegneria, con impatti in termini di sostenibilità ambientale, efficienza energetica ed economia circolare”, aggiunge Benvenuto.

Il progetto ReBUS nel suo insieme si propone di affrontare i principali aspetti critici legati a questa sfida tecnologica, prevedendo anche altre linee di ricerca che riguardano: lo studio di sistemi innovativi per la coltivazione di piante e micro-ortaggi in avamposti planetari; l’impiego di “simulanti” di suoli lunari e marziani integrati con bioprodotti ottenuti dalla degradazione delle biomasse di scarto; la valutazione degli aspetti di qualità e sicurezza alimentare allo scopo di contribuire al benessere psicofisico dell’equipaggio e lo studio di molecole e prebiotici antistress recuperati dagli scarti; la definizione del contesto e degli scenari anche in vista del supporto tecnologico industriale ad attività di ricerca e realizzazione dei prototipi.

(1) In situ Resource Bio-Utilization per il supporto alla vita nello Spazio

‣ News

VENERDÌ 03 APRILE 2020

BepiColombo saluta la Terra: primo flyby planetario ‣

L’appuntamento è per venerdì 10 aprile, alle 6:25 di mattina ora italiana: la missione BepiColombo, lanciata il 20 ottobre 2018, si avvicinerà alla Terra - arrivando a soli 12.677 km di distanza - per effettuare il primo dei nove voli ravvicinati (o flyby, in inglese) che le consentirà di rallentare leggermente la sua corsa cambiando traiettoria puntando verso il Sistema solare centrale. Obiettivo: Mercurio. Arrivo previsto: dicembre 2025 dopo un viaggio di oltre 7 anni. A causa delle misure di distanziamento sociale adottate in tutta Europa come risposta alla pandemia da nuovo coronavirus, le operazioni verranno seguite da un numero limitato di ingegneri e tecnici presso il Centro operativo spaziale europeo (ESOC) dell'ESA a Darmstadt in Germania. La missione ha visto il forte contributo dell’Italia che, grazie al supporto dell’Agenzia Spaziale Italiana (ASI) e al contributo scientifico dell’Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF), ha realizzato 4 dei 16 strumenti/esperimenti a bordo più una collaborazione internazionale. Frutto della collaborazione tra l’Agenzia spaziale europea (Esa) e l’Agenzia spaziale giapponese (Jaxa), la missione BepiColombo si compone di due sonde, l’europea Mercury Planetary Orbiter (Mpo) e la giapponese Mercury Magnetospheric Orbiter (Mmo). Le due sonde viaggiano a bordo di un modulo trasportatore, il Mercury Transfer Module (Mtm), che utilizzerà una combinazione di propulsione ionica e chimica in aggiunta a numerose spinte gravitazionali durante il lungo percorso. Oltre a quello intorno alla Terra, BepiColombo effettuerà altri due voli ravvicinati attorno a Venere e sei attorno Mercurio prima di passare alle cruciali manovre di frenata e posizionamento orbitale. «Man mano che si avvicina l'evento del 10 aprile l'ansia cresce, tanto che in questi giorni mi è sembrato di tornare ai momenti emozionantissimi prima del lancio» commenta Valeria Mangano, ricercatrice INAF del team scientifico di SERENA, strumento a bordo di BepiColombo. «Abbiamo seriamente temuto che, a causa dell'emergenza coronavirus, questo evento potesse avvenire solo con le minime operazioni strettamente necessarie e senza strumenti accesi. Grazie al lavoro di ESOC e di ESA e all’operato in remoto dei gruppi scientifici, incluso quello dell’INAF, tutti gli strumenti che possono prendere dati saranno operativi e faranno misure attorno alla Terra. Si tratta di un test molto importante dal punto di vista scientifico e tecnologico, perché conoscendo bene l'ambiente vicino la Terra, potremo capire se la strumentazione funziona a dovere». «È il primo, e quindi molto importante, dei flyby della complicatissima rotta di Bepi Colombo verso Mercurio: ci saranno altri 2 con Venere, e poi ben 6 con Mercurio prima di raggiungere l’orbita ottimale – ricorda Raffaele Mugnuolo, Capo Ufficio Missioni Scintifiche dell’unità Esplorazione e Osservazione dell’Universo di ASI -per avviare l’osservazione scientifica del Pianeta; durante questi flyby sarà verificato lo stato dei singoli strumenti e soprattutto si potranno verificare le loro capacità di osservazione in orbita». «La data del 10 aprile rappresenta una tappa molto importante per la missione BepiColombo è lo è a maggior ragione per tutti noi – sottolinea Angelo Olivieri, di ASI e responsabile di progetto per SERENA - che per molti anni abbiamo lavorato alla realizzazione degli strumenti a bordo, affrontando con tenacia tutte le difficoltà tecnologiche che una missione così ambiziosa presentava». Come funziona un flyby: la fionda gravitazionale Sfruttando i sorvoli planetari e l’effetto “fionda gravitazionale” si riesce a imprimere ad una sonda spaziale una spinta sufficiente per farle raggiungere più rapidamente la sua destinazione finale. Questo perché nella maggior parte dei casi, per problemi di peso al momento del lancio, le sonde non vengono equipaggiate del propellente sufficiente per arrivare direttamente sull’obiettivo prefissato, dovendo già trasportare numerosi strumenti scientifici.  Per evitare l’eccessivo dispendio di carburante, il modo più efficiente per viaggiare nel Sistema solare è, quindi, quello di utilizzare traiettorie tangenti ai pianeti (FlyBy) per sfruttarne l’attrazione gravitazionale, il cosiddetto effetto fionda. Si tratta di una grande intuizione di Giuseppe (Bepi) Colombo (1920-1984), matematico e ingegnere, ricordato anche per i suoi importanti studi sulle orbite di Mercurio, motivo per il quale le è stata dedicata la missione. I voli ravvicinati sfruttano la forza di gravità del pianeta per rallentare o accelerare e per modificare le traiettorie della sonda spaziale durante il suo viaggio. BepiColombo saluta la Terra Quando BepiColombo si avvicinerà al nostro pianeta il prossimo 10 aprile, volerà “di fronte” alla Terra da est a ovest e la sfiorerà: la vedremo a 12.700 km di distanza, meno della metà dell’altitudine dei satelliti di navigazione Galileo e circa un terzo di quelli in orbita geostazionaria. Il 9 aprile si troverà a oltre 500mila km e il giorno successivo al flyby sarà già a oltre 300mila km. Il veicolo spaziale deve ridurre la sua energia e cambiare la sua traiettoria per spostarsi verso il Sistema Solare interno, guadagnando il percorso di volo che lo porterà attorno a Venere, per le prossime spinte gravitazionali previste a ottobre 2020 e ad agosto 2021. In termini di velocità, BepiColombo guadagnerà circa 5 km/s rispetto al Sole. Per avere un flyby di successo sono necessarie diverse manovre correttive della traiettoria (trajectory correction manoeuvers, o Tcm) eseguite nelle settimane precedenti al volo ravvicinato, a cui va aggiunta poi un’altra manovra dopo il flyby. Queste operazioni si basano sul sistema di propulsione chimica del Mercury Transfer Module, ad eccezione dell'ultima che utilizza il sistema di propulsione elettrica solare (Seps). Durante il flyby, non vengono azionati i propulsori: è la gravità a farla da padrona! Cenni sulla missione BepiColombo è la prima missione europea verso Mercurio, è la quinta missione cornerstone del programma Horizon 2000+ adottata dallo Science Programme Committee dell’Esa per il programma del Direttorato scientifico. È una delle missioni di esplorazione interplanetaria più ambiziose mai programmate dall’Esa. L’industria italiana ha collaborato alla realizzazione della missione, in particolare sono Leonardo e Thales Alenia Space (Thales-Leonardo). Quest’ultima è stata il subcontraente principale del satellite (costruito da Airbus Defence and Space in qualità di prime contractor) guidando le 35 aziende europee coinvolte e sviluppando i sistemi di telecomunicazione, controllo termico e distribuzione dell’energia elettrica, insieme all’integrazione e al testing del Mercury Planetary Orbiter (MPO), del Mercury Transfer Module (MTM) e del satellite completo sino alla conclusione della campagna di lancio. L’Agenzia spaziale italiana (Asi) ha realizzato 4 dei 16 strumenti ed esperimenti a bordo dei due orbiter, grazie al contributo della comunità scientifica italiana, tra cui i ricercatori dell’Istituto nazionale di astrofisica (Inaf) e dell’Università “La Sapienza” di Roma. A bordo del Mercury Planetary Orbiter ci sono gli esperimenti italiani ISA, SERENA e SIMBIO-SYS, mentre MORE è un esperimento effettuato sulla Terra.

GIOVEDÌ 02 APRILE 2020

Portiamo la ricerca a scuola ‣

I migliori contributi del mondo della ricerca pubblica italiana  da oggi online in un’unica piattaforma MORE...

GIOVEDÌ 26 MARZO 2020

L’Agenzia spaziale italiana promuove Start Cup Lazio 2020 ‣

Pubblicazione Bando 2020 MORE...

LUNEDÌ 23 MARZO 2020

Missione Beyond: ultimo test per Acoustic Diagnostic ‣

Ultimo test per il quarto esperimento dei sei realizzati dall’Agenzia Spaziale Italiana (ASI) per la missione dell’Agenzia Spaziale Europea (ESA) Beyond di Luca Parmitano. MORE...

MERCOLEDÌ 12 FEBBRAIO 2020

È in ‘orbita’ lo shop dell’ASI ‣

Inaugurato oggi, alla presenza del Presidente e del Direttore Generale, il corner shop all'interno della sede ASI MORE...