Pensa alla tua spesa settimanale. È pesante, ingombrante e alcuni oggetti deteriorano rapidamente. Per le missioni spaziali di lunga durata, conservare e lanciare grandi quantità di cibo, oltre a mantenerlo fresco, è un grosso dilemma.
Finanziamento dell’ESA per la scoperta sta aiutando la startup finlandese Solar Foods a esplorare una soluzione che prevede l’alimentazione dei batteri con gas di scarico. La tecnologia funziona già sulla Terra – producendo una polvere che può essere trasformata in piatti gustosi e salutari – ma potrebbe essere estesa allo spazio?
“Solar Foods ha commercializzato Solein®, un ingrediente proteico prodotto ‘dal nulla’ utilizzando anidride carbonica e idrogeno”, spiega Arttu Luukanen, Solar Foods. “Sebbene il potenziale dei batteri che ossidano l’idrogeno per la produzione alimentare nello spazio sia stato suggerito in passato, noi siamo la prima azienda che mira a metterlo in pratica”.
Gli elementi di scoperta e preparazione delle attività di scoperta, preparazione e sviluppo tecnologico (DPTD) dell’ESA svolgono analisi preparatorie e gettano le basi per le future attività dell’ESA a breve e medio termine. Credito immagine: ESA
“L’anidride carbonica e l’idrogeno sono già disponibili negli habitat spaziali come gas di scarico”, afferma Jonathan Scott, esperto di medicina spaziale dell’ESA. “Oltre a fornire agli astronauti proteine fresche, Solein® supporterebbe il riciclaggio e la gestione dell’acqua”.
Arttu spiega che l’obiettivo finale è quello di avere uno o più futuri habitat spaziali che ospitino il loro bioreattore Solein®: “Siamo convinti che con il significativo risparmio di massa fornito dal bioprocesso, potremmo risparmiare decine di milioni di euro all’anno per habitat.”
“Abbiamo trovato prezioso interagire con gli esperti dell’ESA che ci hanno fornito molte informazioni sugli habitat spaziali con equipaggio in generale, sulle caratteristiche dei sistemi contemporanei di controllo ambientale e di supporto vitale e sui requisiti per la nutrizione”.
Monitoraggio delle valanghe con costellazioni satellitari
Per una varietà di idee e input, Discovery & Preparazione incoraggia le piccole imprese e le università a partecipare a queste attività, poiché una nuova visione su vecchi problemi spesso innesca risultati sorprendenti. Credito immagine: Società tedesca Fraunhofer
Ogni anno le valanghe uccidono persone e danneggiano le infrastrutture. Poiché spesso si trovano in aree remote, monitorarli tramite i satelliti potrebbe rivelarsi molto utile. L’ESA Discovery ha finanziato la Fraunhofer Society tedesca per esplorare ulteriormente questa idea.
“Ora che mega-costellazioni di satelliti (come OneWeb, Starlink e altri) sono disponibili nell’orbita terrestre bassa, vogliamo indagare e, si spera, dimostrare che esistono potenziali applicazioni utili”, afferma Diego Cristallini, a capo della ricerca.
Le costellazioni satellitari offrono una copertura continua di aree remote con più satelliti che guardano da diversi angoli di osservazione. In questo progetto, Diego e i suoi colleghi stanno esplorando se possiamo usare i loro sistemi “radar passivi” per rilevare le valanghe; questi sistemi ascoltano i riflessi delle onde radio dalla superficie terrestre.
L’ingegnere dell’ESA Ernesto Imbembo, che sta seguendo la ricerca, spiega le potenziali implicazioni della possibilità di utilizzare questa tecnologia: “Nel breve termine potrebbe aprire la porta a possibili dimostratori radar passivi a basso costo/bassa massa e in futuro missioni a lungo termine o ad hoc per applicazioni di sicurezza civile come l’allarme tempestivo di valanghe”.
Diego aggiunge: “Se dimostriamo che questa tecnologia è fattibile, potrebbe anche avere un’enorme rilevanza commerciale, perché potrebbe fornire il monitoraggio delle valanghe in tutto il mondo a basso costo. Il sostegno dell’ESA è vitale per dimostrarlo: poiché il livello di preparazione tecnologica è piuttosto basso, sarebbe stato difficile trovare sostegno finanziario altrove”.
Aria pulita per gli astronauti
“Le persone sulla Terra sono circondate da aria fresca. Ma gli astronauti nello spazio non possono permettersi il lusso di aprire semplicemente una finestra!” bucher.solutions (in consorzio con Villinger R&D, Danube Private University e ionOXess) sta ricevendo finanziamenti dall’ESA Discovery per sviluppare un nuovo sistema per disinfettare e purificare l’aria respirata dai viaggiatori spaziali. Credito immagine: Università privata del Danubio (DPU)
“Le persone sulla Terra sono circondate da aria fresca. Ma gli astronauti nello spazio non possono permettersi il lusso di aprire semplicemente una finestra!” bucher.solutions (in consorzio con Villinger R&D, Danube Private University e ionOXess) è ricevendo il finanziamento ESA Discovery per sviluppare un nuovo sistema per disinfettare e purificare l’aria che respirano i viaggiatori spaziali.
Il sistema prevede processi fisico/molecolari che disattivano batteri, funghi e virus, evitando l’uso di additivi chimici. Potrebbe essere utilizzato in un aggiornamento della Stazione Spaziale Internazionale Sistema avanzato a circuito chiuso.
L’ingegnere dei materiali e dei processi dell’ESA Malgorzata Holynska, che sta seguendo questo progetto insieme al collega dell’ESA Cathal Mooney, spiega: “Questa attività sta sviluppando la tecnologia che potremmo implementare nei futuri sistemi di supporto vitale, mirando a un’esplorazione sostenibile a lungo termine. L’obiettivo è ridurre la (bio)contaminazione aerea su una stazione spaziale e fornire un’alternativa o un complemento ai nostri sistemi esistenti che un giorno dovranno essere aggiornati”.
Lukas Bucher di bucher.solutions aggiunge: “Vediamo una moltitudine di potenziali aree di applicazione oltre ai viaggi spaziali con equipaggio, gli spazi chiusi sono presenti in tutto il mondo. Ascensori, aerei, sottomarini, sale d’attesa, trasporti pubblici, uffici, scantinati, uffici open space, cinema, teatri e molti, molti altri!”
Questa è la prima volta che bucher.solutions lavora ad un progetto spaziale. Lukas afferma: “Le esperienze che stiamo acquisendo nel settore spaziale con questo progetto sono eccezionali e rappresentano la sfida definitiva per gli appassionati di tecnologia in tutti i settori”.
Mappatura dettagliata della superficie di Venere
La missione EnVision su Venere esplorerà perché il vicino più vicino alla Terra è così diverso. Credito immagine: NASA / JAXA / ISAS / DARTS / Damia Bouic / VR2Planets
Venere è il gemello misterioso della Terra, ma si sa poco della superficie e dell’interno del pianeta a causa del suo spesso strato di nubi e delle relativamente poche missioni che lo hanno visitato.
All’inizio degli anni ’90, la NASA Magellano La missione ha rivelato che la superficie di Venere è costellata di enormi vulcani, pianure laviche erose dalle intemperie e altre prove di continua trasformazione. Da questo set di dati e da un’accurata ricerca manuale, gli scienziati hanno trovato un caso convincente a favore del cambiamento della superficie. Con il finanziamento Discovery, L’Imperial College di Londra sta lavorando per individuare questi cambiamenti in modo più efficace.
“Stiamo sviluppando strumenti software intelligenti per rilevare e quantificare in modo affidabile i cambiamenti della superficie su Venere, utilizzando immagini radar, in modo semiautomatico”, spiega Philippa Mason, Imperial College di Londra. “Sulla Terra questo è relativamente semplice, ma su Venere è davvero impegnativo”.
Questi strumenti open source verranno applicati alle immagini acquisite dagli strumenti radar di prossima generazione Concepire (ESA) e Verità missioni (NASA). Riveleranno come è cambiata la superficie di Venere tra gli anni ’90 e gli anni ’30, nonché i cambiamenti che si verificano durante le missioni.
Anne Grete Straume-Lindner dell’ESA, scienziata del progetto EnVision, sottolinea perché gli strumenti e i nuovi dati radar saranno così preziosi per la scienza: “Contribuiranno a rispondere a domande chiave, vale a dire perché Venere è così diversa dalla Terra, come si è formata la superficie di Venere si è evoluto nel tempo e se c’è qualche attività geologica sul pianeta oggi”.
Philippa spiega che: “Questo progetto dà il via a un programma di ricerca di otto anni, quindi siamo estremamente felici e grati per l’opportunità unica offerta da ESA Discovery”.
Che sapore ha il machine learning?
Quando pensiamo ai robot, tendiamo a personificare questi aiuti non umani e a dare loro caratteristiche simili a quelle umane. Ma qualsiasi macchina dotata di intelligenza artificiale integrata può essere un robot. Credito immagine: ESA/S. Berna
Una grande sfida per l’utilizzo dell’intelligenza artificiale nelle missioni spaziali è la forte domanda di risorse di calcolo. Per risolvere questo problema, componenti hardware dedicati chiamati “acceleratori hardware” possono fornire la potenza di calcolo necessaria.
Nell’ambito delle sue ambizioni verso a ingegneria dei sistemi basata su modelli approccio, ESA Discovery sostiene il Politecnico di Milano tradurre apprendimento automatico algoritmi in acceleratori hardware per applicazioni spaziali.
“Ciò avrebbe un impatto enorme sul modo in cui possiamo utilizzare l’apprendimento automatico nello spazio”, afferma Fabrizio Ferrandi, che sta guidando la ricerca. “La progettazione hardware delle applicazioni di machine learning sta ricevendo molta attenzione, ma fino ad ora non è stata scoperta alcuna soluzione finale”.
Maxime Perrotin, ingegnere informatico dell’ESA, aggiunge: “Questa attività è essenziale per noi dell’ESA, poiché l’intelligenza artificiale sarà sempre più importante nella nostra vita quotidiana e questo è un passo verso la sua integrazione nei nostri processi di sviluppo.
Mentre l’ingegneria dei sistemi basata su modelli viene adottata per lo sviluppo di sistemi spaziali, il collegamento con i crescenti quadri di intelligenza artificiale ora garantisce che l’industria spaziale europea abbia un accesso anticipato alle possibilità offerte dall’uso combinato di queste tecnologie”.
Fabrizio aggiunge: “OSIP è un grande stimolo per la ricerca poiché garantisce la possibilità di interagire con ingegneri e ricercatori dell’ESA, che portano la loro inestimabile esperienza e supporto. Oltre a ciò, l’ESA mette a disposizione un’ampia gamma di casi d’uso nel mondo reale per testare il prodotto di ricerca, valutarne le capacità e garantire che molti possano trarne beneficio in futuro”.
Fonte: Agenzia spaziale europea
Da un’altra testata giornalistica. news de www.technology.org
