Il progetto EuroHAPS: dimostratori stratosferici
Il progetto EuroHAPS (High-Altitude Platform Systems) è stato selezionato dalla Commissione Europea nel 2022 in seguito al bando aperto per progetti di ricerca e sviluppo collaborativi nel settore della difesa del Fondo Europeo per la Difesa (EDF).
EuroHAPS mira a sviluppare diversi dimostratori stratosferici con l’obiettivo di migliorare le capacità di intelligence, sorveglianza e ricognizione (ISR) nonché di comunicazione. ln particolare, il progetto condurrà dimostrazioni di volo per tre tipi di piattaforme stratosferiche complementari: uno Stratobus su scala ridotta di Thales Alenia Space; un dirigibile ibrido ad alta quota del CIRA e un sistema di palloni stratosferici autonomi di ESG e TAO.
Questi tre tipi di piattaforme sono complementari e presentano tempi operativi, capacità e restrizioni operative molto differenti ma offriranno all’Europa un’ampia gamma di soluzioni per soddisfare una varietà di bisogni per una serie di missioni, tra cui l’osservazione LIDAR, missioni di COMmunications intelligence (COMINT) e di electronic intelligence (ELINT), nonché una rete di telecomunicazioni a banda larga per operatori aerei e terrestri. Una delle condizioni essenziali per garantire la persistenza delle piattaforme in quota e per far funzionare i payloads è la disponibilità di energia elettrica sufficiente e, quindi, di pannelli, celle solari ed accumulatori efficienti e resistenti alle condizioni estreme cui sono sottoposti.
Hypatia pioniera nel nuovo segmento aerospaziale
Nell’ambito di questo contesto, diventa significativa la partecipazione di Hypatia, in quanto impegnata da sempre nel trasferimento tecnologico e nella ricerca finalizzata allo sviluppo e produzione di celle solari e batterie indispensabili per fornire ed ottimizzare l’utilizzo dell’energia elettrica nei sistemi satellitari e stratosferici.
Con il suo impegno per l’innovazione sostenibile e una collaborazione internazionale continua, Hypatia offrirà soluzioni in grado di ottimizzare e produrre l’energia necessaria per alimentare i sistemi a bordo garantendo un funzionamento più prolungato delle missioni nella stratosfera. Un dominio questo, finora alquanto sconosciuto (almeno fino ai primi anni Ottanta), ma in grado di supportare missioni di lunghissima durata – fino a un anno – a quote relativamente basse (circa 20 km), offrendo così un’eccellente occasione per la dimostrazione di nuove tecnologie a basso costo che consentirebbero di colmare il divario tra il mondo satellitare e quello aeronautico nonché il testing di nuove generazioni di payloads a bordo con la possibilità di rilevare, in modo automatico e in tempo reale, dati e immagini ad elevata risoluzione, sempre migliori per accuratezza e continuità ed in grado di supportare le più svariate attività.
L’interesse per le piattaforme stratosferiche
Per piattaforma stratosferica s’intende una piattaforma-aeromobile (dette anche pseudo-satelliti o HAPS – High Altitude Platform Systems) che operano nell’atmosfera, al di sopra delle attuali quote massime di volo (>18 km). Tali veicoli sfruttano i venti stratosferici e l’energia solare per operare senza interferire con l’attuale aviazione commerciale, esibendo una resistenza sufficiente per fornire servizi a lungo termine, alla stregua dei satelliti, con l’ulteriore vantaggio di garantire elevata persistenza su aree limitate. Le piattaforme stratosferiche hanno anche il vantaggio di essere meno costose ed offrire un servizio di monitoraggio della Terra a più alta risoluzione arrivando a coprire quattro volte le aree aerofotogrammetriche standard.
In questo contesto EuroHAPS sarà in grado di favorire lo sviluppo di applicazioni civili target che vanno dall’osservazione della Terra alle telecomunicazioni, dal supporto alla navigazione di precisione al controllo del territorio e del mare, dalla verifica di parametri ambientali al monitoraggio delle infrastrutture stradali, ferroviarie ed aeroportuali, agricoltura di precisione e sino alla mappatura di siti archeologici. L’impiego di preminente interesse della Difesa è quello in attività di sorveglianza delle coste, quale relay per le telecomunicazioni tattiche e di teatro, nonché l’utilizzo come piattaforme di ricognizione.
La rilevanza nell’esplorazione spaziale
Data la loro flessibilità e capacità di volo ad altitudini elevate, le piattaforme stratosferiche potrebbero offrire vantaggi significativi anche nella futura esplorazione e ricerca lunare. In particolare, le piattaforme stratosferiche potrebbero essere utilizzate come ponti di comunicazione tra i veicoli spaziali sulla Luna e le stazioni terrestri. Posizionate ad altitudini elevate, potrebbero consentire una migliore copertura e connessione per le comunicazioni lunari. Non solo, potrebbero essere impiegate per condurre ricerche scientifiche con strumenti e sensori per monitorare l’atmosfera lunare, raccogliere dati ambientali e studiare fenomeni specifici legati all’esplorazione lunare.
Le piattaforme stratosferiche possono anche trovare applicazione nello studio dello Space Weather, che riguarda l’attività solare e i suoi impatti sui servizi e le infrastrutture spaziali, come satelliti, comunicazioni, sistemi di navigazione, trasporti e altro ancora. Attualmente, le previsioni dello Space Weather si basano su osservazioni limitate dell’atmosfera solare da un’angolazione specifica, che limita le capacità predittive. Pertanto, avere uno strumento che fornisca osservazioni tridimensionali ad alta frequenza da due diverse altezze e senza ostacoli come le nuvole sarebbe estremamente utile per migliorare la comprensione degli effetti dei disturbi solari e l’evoluzione delle caratteristiche dell’atmosfera solare.
In sintesi, le piattaforme stratosferiche hanno il potenziale per offrire contributi significativi sia nell’esplorazione lunare che nello studio dello Space Weather, ampliando le capacità di comunicazione e monitoraggio e promuovendo una migliore comprensione dei fenomeni solari e delle loro implicazioni.
Il Consorzio Europeo di EuroHAPS
Sarà Thales Alenia Space a coordinare le attività del progetto EuroHaps insieme alla collaborazione sinergica di un consorzio formato da ben 21 partner e 18 subappaltatori provenienti da 11 Paesi. Tra gli altri principali partner del progetto si trovano CIRA, Elettronica e Leonardo dall’Italia, ONERA e CEA dalla Francia, INTA dalla Spagna ed ESG con TAO dalla Germania.
EuroHAPS, sarà supportato anche dalla preziosa collaborazione di ben sei Ministeri della Difesa (Francia, Italia, Spagna, Germania, Ungheria e Repubblica Ceca), la Commissione europea e altre autorità regionali.
Uno sguardo verso il futuro
Il programma EuroHaps permetterà l’apertura di nuove possibilità nell’uso quanto nella creazione di sistemi di piattaforme ad alta quota per missioni civili, governative e di difesa a livello nazionale ed Europeo.
Il progetto prevede voli dimostrativi dalle Isole Canarie e dalla Sardegna, con l’obiettivo di sviluppare futuri sistemi HAPS capaci di integrare risorse terrestri, satellitari o aeree adattandole a requisiti operativi specifici.