TERRITORIO E VITA DALLO SPAZIO
A cura di ENZO LO SCALZO [ loscalzo.web@asa-press.com ]


3 Agosto 2006


Aggiornamento dei sistemi di supporto satellitari alla navigazione e all’orientamento a terra.

Da giugno a luglio l’attività di ESA, NASA e degli altri enti spaziali è stata eccezionale, ma senza stimolanti eventi di riferimento alla nostra filiera, tranne che di natura indiretta.

Tralasciando le comunicazioni sul felice lancio dellea navetta spaziale NASA, del suo ritorno senza il nuovo inquilino di ESA, l’astronauta Ing. Reiter in attesa del cambio con Hans Schlegel che partirà con il prossimo Shuttle, e della sospensione del lancio di nuovi sistemi satellitari per ESA dalle basi Soyuz per preoccupazioini di sicurezza nelle procedure, in occasione delle incombenti vacanze e sospensione nelle nostre attività, sono tuttavia invitato a tenere aperta questa rubrica con aggiornamenti.

E’ anche difficile trovare argomenti che interessino direttamente la filiera agroalimentare, in quanto, a mio parere, manca ancora il consolidamento di interessi privati diretti allo sfruttamnento delle osservazioni praticamente e potenzialmente disponibili.

Sarà tempo per ricuperare informazioni utili del recente passato rivolte alla ricerca di proproste per il programma di rilevazioni dallo spazio sulla terra e per approfondimenti su alcuni servizi in essere, tra cui il “supporto ai sistemi di navigazione”, cher seppure non collegato direttamente alla filiera costituisce tematica di rilievo per lo stimolo di progetti di sfruttamento, ad esempio nella gestione dedlle informazioni metereologiche.

La diffusione di strumenti d’aiuto alla navigazione terrestre e marina si sta allargando per il consumo di un’ampia fascia di utenti.
Il passo percorso dalla costruzione del primo cronometro all’ora calcolata con i riferimenti legati alla quasi eternità dello spazio è storicamente affascinante.

Il libro “Longitude” (vado a memoria per il titolo originale dell’edizione inglese), che ne racconta la storia, era stato best seller mondiale solo una decina di anni fa... Il titolo dovrebbe essere “John Harrison and the Longitude problem” e la storia del primo cronometro marino è pietra miliare della storia della navigazione come la bussola ed il sestante. Il premio da 20.000 Guinee istituito dalla corona inglese dal 1714 che venne messo a disposizione del primo inventore del cronometro (oggi conservato al Museo Navale di Greenwich) e che venne meritatamente conseguito dall’orologiaio John Harrison nel 1763, risolse il secolare problema della “longitudine”.

Oggi con poche centinaia di Euro fino ad alcune migliaia per un programmatore di orientamento reperibile negli scaffali di negozi specializzati, di fai da te, di strumenti elettronici e di navigazione si entra in possesso di proposte di ricevitori programmati capaci di aiutare non solo l’orientamento ma anche il raggiungimento di obiettivi di percorso e di accesso a località precisamente individuabili in mappe aggiornate dei vari territori.

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Il press release recente di ESA (29 giugno) richiama le novità diventate operative per il continuo miglioramento del sistema di rilevazione in uso dal febbraio 2006, da fine giugno attraverso una struttura ESOC dedicata all’elaborazione della più accurata fonte di informazioni per la Navigazione nel mondo che ai sistemi GPS, EGNOS aggiungerà presto l’apporto del GALILEO.

Il centro ESOC (European Space Operations Centre) è dotato di strumenti e programmi di calcolo che lo rendono il più accurato del mondo per la determinazione precisa del fattore “tempo”, fondamentale nella storia della navigazione per l’individuazione della posizione in mare di ogni imbarcazione che non abbia riferimenti di visibilità diretta con strutture terrestri fisse.

Come funziona il sistema GNSS (or global navigation satellite systems)?

Il sistema mette in atto l’evoluzione dei dati basata sul sistema americano esistente GPS, sul russo GLONASS e fra poco sul GALILEO europeo: la struttura operativa è in grado di collegarsi direttamente alla rete dei 44 ricevitori di segnali GPS distribuiti nel mondo e ricevere da ritrasmettiori i dati da altre centinaia di ricevitori.

I ricevitori che ricevono i dati dai satelliti del sistema GPS, li avviano verso alcuni centri di elaborazione specializzati – simili a ESOC – che li trasformano in informazioni utili per l’elaborazione di informazioni di carattere atmosferico e geoscientifico.

Le strutture come ESOC hanno nel passato superato tutte le difficoltà di carattere geoscientifico di calcolo e previsione delle orbite dei singoli satelliti del sistema GPS in tempo reale, aggiornandole ogni tre ore.

Sarà fondamentale l’apporto che l’entrata in esercizio del sistema europeo GALILEO consentirà di dare alla precisione dell’attuale sistema GPS portando da 3 ore a soli 15 minuti il periodo di rielaborazione dei dati di rilevamento orbitale per ogni satellite e per ogni centro di ricezione terrestre.

I dati disponibili, esaltando la precisa definizione della posizione del satellite originale di riferimento, consentiranno di correlare la posizione di qualsiasi oggetto sulla terra e nel mare con una precisione nettamente superiore ai 50 metri attualmente in uso per applicazioni non militari e alla elaborazione di applicazioni GNSS per studi scientifici, monitoraggio ambientale e tracciabilità delle mutazioni geologiche della terra.

Esperimenti di previsioni atmosferiche “sonore”

Uno dei servizi più affascinanti che il nuovo centro metterà a disposizione della EUMETSAT (European Organisation for the Exploitation of Meteorological Satellite) saranno i dati per l’inizio di esperimenti di “atmospheric sounding”.

La tecnologia innovativa fa uso di dati elaborati GNSS per correggere i segnali radio GPS captati da un ricevitore speciale adattato sul satellite.

Poichè l’atmosfera interferisce con il segnale, lo stesso può essere sezionato per estrarre dati utili sulla ionosfera e sulla troposfera, compresi dati di concentrazione di ioni e misure fisiche di temperatura, pressione ed umidità.

Quest’anno, nelle ultime settimane di luglio, stiamo ricevendo informazioni in parte regolarmente aggiornate sulla stabilità della particolare ondata di alte pressioni in stratosfera che stanno determinando una situazione statisticamente atipica di calura su tutta l’Europa continentale. Esse appaiono molto più articolate nella ricerca di comprensione delle cause determinanti dei fenomeni in corso.

Le nuove conoscenze non tarderanno ad entrare nel circuito delle previsioni metereologiche d’uso dei mass media specializzati e non con una accuratezza che tenderà ad avvicinarsi alla tecnica avanzata di previsione delle condizioni meteo in essere in vari stati dell’America e in Inghilterra.

La complessa natura delle interferenze dei rilievi e delle elaborazioni locali per edventi che riguardano l’Europa continentale, ma soprattutto per la configurazione della nostra penisola, potranno migliorare consistentemente l’affidabilità dei servizi.

Progetti in sviluppo

La nuova struttura dedicata alla NAVIGAZIONE è accompagnata da altri progetti d’interesse per i partner del progetto europeo Galileo coordinati da Galileo Industries per la costituzione di scenari terrestri di riferimento geografico.

La struttura monitorerà e convaliderà i dati gestiti da EGNOS (European Geostationary Navigation Overlay Service), che ha costituito la precedente sorgente di servizi per Galileo, e gestirà le nuove informazioni sia da GPS che dai satelliti GLONASS.

Questa nuova serie di dati costituirà un decisivo miglioramento per la sicurezza di applicazioni critiche come il volo di arei e la navigazione in mare di mezzi di trasporto in canali di rotta molto più ristretti e definiti.

Con il progressivo sviluppo dei dati che struttura di Navigazione sarà in grado di fornire a fine 2006 in tempo reale, le informazioni di correzione di orbita e tempo dei sistemi satellitari collegati saranno ancora più affidabili: l’industria privata è fin d’ora chiamata all’utilizzazione commerciale dei dati generati e alla presentazione ai consumatori di progetti di specifica utilità.

Con il prossimo aggiornamento, cercherò di riprendere un’indagine sviluppata da ESA nel 2005 di stimolo alla raccolta di idee per la generazione di programmi di ricerca spaziale sempre più utili all’uomo, nell’ampio programma dell’osservazione della Terrra dallo spazio.

Buone vacanze,

Enzo Lo Scalzo – ASA – AA
25 luglio 2006

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