Bando di riferimento: POR Campania FESR 2014-2020 – ASSE 3 – O.S. 3.1 – AZIONE 3.1.1 AVVISO PUBBLICO PER IL SOSTEGNO ALLE MPMI CAMPANE NELLA REALIZZAZIONE DI PROGETTI DI TRASFERIMENTO TECNOLOGICO E INDUSTRIALIZZAZIONE
Obiettivo: POR FESR CAMPANIA 2014/2020
Il progetto di R&S CADIRASAT “CapsulA DI Rientro Atmosferico SATellitare”, presentato nell’ambito del POR CAMPANIA FESR 2014/2020, “AVVISO PUBBLICO PER IL SOSTEGNO
ALLE MPMI CAMPANE NELLA REALIZZAZIONE DI PROGETTI DI TRASFERIMENTO TECNOLOGICO E INDUSTRIALIZZAZIONE” ha l’obiettivo di progettare e realizzare un
dimostratore di terra di una capsula spaziale con capacità di rientro autonomo dallo spazio per effettuare esperimenti di microgravità utilizzando la tecnologia IRENE. Il dimostratore della capsula denominata CADIRASAT è costituita da una struttura CubeSat fornita dal Partner Endurosat Italy con alcuni dei sottosistemi critici ed un vano contenente un Minilaboratorio utile ad ospitare esperimenti di microgravità.
La capsula sarà dotata di uno scudo di protezione termica ad ombrello che si basa sulla tecnologia IRENE brevettata da ALI Scarl. In questo modo si uniranno le caratteristiche sopracitate sia di
capsula e che di Cubesat, per realizzare un piccolo veicolo spaziale del peso di circa 50 kg molto innovativo che oggi non è disponibile nel panorama internazionale. Le future applicazioni della
capsula di rientro saranno:
– Recupero di campioni dalla Stazione Spaziale Internazionale
– Missioni spaziali scientifiche di microgravità
– Missioni Sonda
– Missione Cattura Debris
La progettazione, sviluppo, e test del dimostratore CADIRASAT ha visto la collaborazione effettiva tra la ALI – Aerospace Laboratory for Innovative components SCaRL e la Endurosat Italy.
DESCRIZIONE DEL PROGETTO E DEI SUOI OBIETTIVI
Il progetto CADIRASAT ha l’obiettivo di progettare e realizzare una capsula spaziale con capacità di rientro autonomo dallo spazio per effettuare esperimenti in microgravità utilizzando la tecnologia TPS IRENE. S’intende progettare una capsula denominata CADIRASAT contenente una struttura CubeSat contenente tutti i sottosistemi ed il vano utile ad ospitare esperimenti da eseguire in microgravità. La capsula sarà dotata di uno scudo di protezione termica ad ombrello che si basa sulla tecnologia IRENE brevettata da ALI Scarl. In questo modo si uniranno le caratteristiche sopracitate sia di capsula e che di Cubesat, per realizzare un piccolo veicolo spaziale del peso di circa 50 kg ad alta innovazione e che oggi non è disponibile nel panorama internazionale. La tecnologia IRENE per la protezione termica di veicoli al rientro in atmosfera è una tecnologia di rientro innovativa sia per il meccanismo di apertura dello scudo termico/deceleratore dispiegabile ad ombrello sia per i materiali (molto economici) utilizzati per lo scudo termico (tutti brevettati).
La particolare forma ad ombrello di CADIRASAT ed il basso coefficiente balistico (rapporto tra peso della capsula e superficie dello scudo termico) consentiranno, durante il rientro nell’atmosfera ridotti carichi termici e meccanici che permetteranno l’utilizzo di sistemi di protezioni termiche disponibili sul mercato estremamente leggeri ed economici. Inoltre, la possibilità di lanciare una capsula con uno scudo termico in configurazione ripiegata, eliminerà le limitazioni dovute alle dimensioni del fairing, permettendo in futuro l’utilizzo di scudi termici molto più grandi di quelli attualmente utilizzati. Quindi, in conformità con la linea programmatica espressa dalla Regione Campania, si punta a progettare e sviluppare una piattaforma satellitare con capacità di rientro autonomo dallo spazio che sarà caratterizzata da un innovativo sistema di protezione termica basato sul know-how e sui brevetti propri della compagine di proposta.
OPPORTUNITA’ DI MERCATO
Il progetto CADIRASAT e la tecnologia impiegata sono in grado di sviluppare opportunità commerciali diverse rispetto a quanto attualmente presente sul mercato. Ciò dovrebbe garantire
all’iniziativa una buona capacità di presidio di un’area di mercato più specifica e non ancora occupata dai dispositivi attualmente operativi o in fase di studio. Tra gli elementi distintivi della tecnologia si segnalano la diversità e l’innovatività dei materiali impiegati, la dimensione ed i costi più contenuti che si adattano in modo particolare al segmento di mercato dei nano-satelliti e dei micro-satelliti. Attualmente una delle principali barriere all’ingresso che si presentano ad un ricercatore o sperimentatore, interessato a validare i propri risultati in microgravità è rappresentata da tempi e costi dettati dalle disponibilità messe a disposizione dalle Agenzie Governative per le missioni in orbita.
Il sistema CADIRASAT essendo, di fatto, un minisatellite con capacità di rientro autonomo dallo spazio è in grado di ovviare al problema dei tempi di missione ed in più è in grado abbattere i costi
richiesti al cliente. La soluzione tecnologica di rientro CADIRASAT permetterà di affrontare una criticità tecnologica ancora presente data dalla mancanza di un sistema economico ed affidabile di rientro dallo Spazio in grado di consentire il recupero di payload/esperimenti in maniera autonoma ed alternativo a quelle adottato dalle grandi astronavi. La tecnologia IRENE® riesce a coprire un segmento di mercato ad oggi non presidiato per cost saving e dimensioni pari a circa il 40% in meno (studio IRENE FASE 0, Agenzia Spaziale Italiana 2010). L’obiettivo del mercato è l’attivazione di un servizio per esperimenti scientifici per conto terzi, in condizioni di microgravità, utilizzando satelliti basati sulla tecnologia IRENE con a bordo Mini-
Laboratori (MiniLab) per esperimenti scientifici come carico utile.
a. Con l’attivazione del servizio in orbita attraverso i minisatelliti basati sulla tecnologia IRENE, il mercato verrà ampliato anche a clienti privati (ad esempio società farmaceutiche) e ad altri clienti
istituzionali, tra cui Università e Centri di Ricerca.
b. Dal 2024 è prevista la realizzazione di circa 20 MiniLab l’anno, da imbarcare in gruppi di tre per ciascun minisatellite. Sulla base di queste indicazioni si stimano:
i. 2024: n° 5 lanci di minisatelliti
ii. 2025: n° 8 lanci di minisatelliti
I valori sopra indicati tengono conto di una prima stima della quota di mercato di MiniLab pari
al 20/30%.
FUTURE APPLICAZIONI
Le future applicazioni della capsula di rientro sono:
– Recupero di campioni dalla Stazione Spaziale Internazionale
– Missioni Sonda.
– Missione di osservazione a quote basse (circa 200 km).
– Missione Cattura Debris.
– Missione Marziana
APPLICAZIONI DUALI
Le soluzioni tecnologiche innovative ricercate, in virtù delle possibili applicazioni duali, consentiranno lo sviluppo delle attività industriali e di ricerca complementari all’ambito tecnologico
delle tecnologie spaziali:
a) i materiali di protezione termica dell’ombrello, idonei a resistere alle alte temperature, dal costo contenuto e facilmente reperibili sul mercato, opportunamente caratterizzati, potranno essere
utilizzati per altre applicazioni in ambito aeronautico (rivestimento di parti calde) automotive (rivestimento di tubi di calore), cantieristica navale (rivestimento di tubi di calore)
b) Le aste telescopiche auto smorzanti potranno essere utilizzate come smorzatori dei portelloni delle auto o per sistemi di apertura e chiusura auto-smorzanti.
c) Il meccanismo di apertura potrà essere utilizzato con opportune modifiche anche per aprire antenne dispiegabili.
d) il Sottosistema avionico di bordo, basato su tecnologia proprietaria Endurosat Italy potrà essere utilizzato anche per altre capsule e su sistemi di bordo di aerei e droni.