Qascom, l’azienda che, con l’Asi, ha portato l’Italia sulla Luna

LuGre, il dispositivo made in Italy finanziato dall’Agenzia spaziale italiana, ha dimostrato che si può fare: avere un sistema di navigazione lunare basato sui segnali Gps e Galileo

DI EMILIO COZZI

Quando accade qualcosa per la prima volta, conviene farci caso.

Per Qascom è successo tre volte nel giro di un paio di mesi: la prima quando il suo dispositivo LuGre, il “TomTom” spaziale a bordo del lander Blue Ghost 1 della texana Firefly Aerospace, ha raccolto i segnali dei satelliti Gps e Galileo a più di 331mila chilometri dalla Terra. Poi, alcune settimane dopo, quando ha fatto lo stesso dall’orbita lunare, a circa di 410mila chilometri.

Il 3 marzo, infine, dopo l’allunaggio, alle 7 e 10 ha puntato l’antenna verso il nostro Pianeta e alle 7:48 ha fornito la sua posizione usando, bene ribadirlo, solo sistemi terrestri.

Il primo acquisito è stato un segnale Gps G25 sulle frequenze L1 e L5. La vera svolta è però arrivata pochi minuti dopo. Analizzando i dati ricevuti, è emerso che LuGRE aveva agganciato quattro satelliti, due del sistema Gps (G18, G25) e due del sistema Galileo (E2, E3).

LuGre è il primo strumento made in Italy attivo sbarcato sulla Luna (l’unico precedente è il riflettore del lander cinese della missione Chang’e 6).

Acronimo di “Lunar Gnss Receiver Experiment”, ha dimostrato che si possono usare i sistemi di navigazione satellitare anche così lontano, in attesa di coprire il nostro satellite naturale con una sua rete di posizionamento e navigazione dedicata. Il progetto è frutto della collaborazione tra la Nasa, l’Agenzia Spaziale Italiana (Asi) e l’apporto scientifico del Politecnico di Torino. Scienza, tecnologia e istituzioni del nostro Paese che fanno sistema.

Fondata nel 2004 dai cugini Oscar e Alessandro Pozzobon con Chris Wullems, Qascom lavora sui sistemi di navigazione satellitare e sulla cybersecurity.

L’azienda veneta, con sede a Bassano del Grappa, è già un punto di riferimento nel settore: ha, per esempio, contribuito allo sviluppo del servizio di sicurezza Galileo Osnma (Open Service Navigation Message Authentication), utilizzato da miliardi di dispositivi Gnss in tutto il mondo. Oggi, con LuGre, porta la sua esperienza a un livello senza precedenti: “Abbiamo realizzato un ricevitore unico a livello mondiale” spiega Oscar Pozzobon, amministratore delegato di Qascom. “Il nostro obiettivo era dimostrare la possibilità di ricevere segnali Gps e Galileo anche sulla Luna, navigando e calcolando la posizione in un ambiente mai testato prima”.

Le sfide principali sono state quelle di realizzare una soluzione robusta e resistente alle radiazioni dell’ambiente lunare – siamo fuori dalla protezione del campo magnetico terrestre -, la capacità di ricevere segnali a bassa potenza e lo sviluppo di algoritmi di navigazione non convenzionali. “Grazie alla modularità e configurabilità del ricevitore, lo stiamo già aggiornando per il suo futuro utilizzo nel programma Esa Moonligth” precisa l’ad. 

Navigare nello spazio profondo

LuGre è un ricevitore Gnss avanzato, capace di acquisire segnali (nelle bande L1, L5, E1 ed E5) di due costellazioni in particolare: la statunitense Gps e l’europea Galileo. Il sistema, sviluppato interamente da un team di 20 ingegneri di Qascom negli ultimi tre anni, include un’antenna ad alto guadagno montata su un braccio meccanico, per consentire il puntamento verso la Terra anche dalla superficie lunare; servirà per navigare, calcolare la posizione e il tempo anche attorno alla Luna e sulla sua superficie.

Trascorsi i primi 45 giorni – il trasferimento dalla Terra alla superficie selenica – il test ha l’obiettivo di proseguire 14 giorni dopo l’allunaggio. LuGre è il primo sistema Gnss a operare oltre l’orbita terrestre, aprendo nuove possibilità per l’esplorazione. Nel prossimo decennio, si prevedono più di 250 missioni lunari, fra quelle di aziende private e agenzie governative. “La disponibilità di servizi di navigazione e telecomunicazione sarà essenziale per ogni attività lunare – sottolinea Pozzobon – dai moduli abitativi per astronauti alla logistica, fino alla gestione di rifiuti e risorse”.

I dati raccolti saranno resi pubblici a fine missione a beneficio di tutta la comunità scientifica e contribuiranno allo sviluppo e alla validazione di nuovi ricevitori Gnss per le future esplorazioni lunari. Le principali agenzie spaziali stanno già lavorando a costellazioni satellitari dedicate alla navigazione lunare: Nasa ha avviato il programma “Lunar Communications Relay and Navigation Systems”, mentre l’Esa, l’Agenzia spaziale europea, lavora al progetto “Lunar Communications and Navigation Services”, anche noto come Moonlight. L’uso dei segnali Gnss potrebbe quindi rappresentare una soluzione strategica iniziale per sincronizzare il tempo con la Terra e supportare rover e lander nelle loro missioni. In attesa arrivino le costellazioni dedicate, il primo passo per una soluzione ponte è stato fatto grazie a Qascom e all’Agenzia spaziale italiana, con il supporto del PoliTo.

LuGre ha visto la luce nell’ambito del “Commercial Lunar Payload Services” (Clps) della Nasa, che fa parte del più ampio programma Artemis, con l’obiettivo di avviare l’esplorazione commerciale della Luna con dimostratori scientifici e industriali. Ed è frutto di accordi tra l’Agenzia spaziale italiana e quella americana.

Verso il new space e la lunar economy

L’esperimento LuGre avrà implicazioni significative per lo sviluppo di nuove tecnologie. “I dati raccolti saranno analizzati in tempo reale nel nostro centro di controllo remoto a Bassano del Grappa e presso il Gsfc della Nasa negli Stati Uniti,” spiega Pozzobon. Qascom non si limita a questa missione: come già scritto, l’azienda ha iniziato ad aggiornare il suo ricevitore per il programma Moonlight, che punta a creare un’infrastruttura stabile di navigazione e telecomunicazioni lunari. “Il nostro approccio è quello del new space” conclude Pozzobon. “Significa sviluppare tecnologie più velocemente e a costi ridotti, per rendere l’esplorazione spaziale più accessibile.”

Oltre alla progettazione di ricevitori Gnss, Qascom è un punto di riferimento nel settore della simulazione. L’azienda è specializzata nella creazione di segnali artificiali che replicano quelli di Gps, Galileo e di altri sistemi di Pnt (posizione, navigazione e timing). Questa tecnologia permette di testare strumenti e protocolli prima di lanciarli nello spazio, verificandone la resistenza a condizioni estreme e a minacce come il jamming e lo spoofing. “Simulare un segnale Gnss significa poterlo alterare e distorcere – spiega Pozzobon – è un passaggio fondamentale per garantire la sicurezza e l’efficacia dei nostri sistemi. Sia sulla Terra che nello spazio”.