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Le molte applicazione dei Pseudo Satelliti di alta quota, gli HAPS

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Thales Alenia Space's Stratobus airship can carry up to 250 kg of payload, its electric engines flying against the breeze to hold itself in position, and relying on fuel cells at night. Its first flight is projected for 2021. Copyright Thales Alenia Space/Briot

È un uccello? È un aereo? No, è un Pseudo-Satellite ad alta quota (High-Altitude Pseudo-Satellite -HAPS): un dirigibile senza equipaggio che sorveglia la Terra dalla stratosfera. Operando come satelliti ma da più vicino alla Terra, gli HAPS sono il “collegamento mancante” tra i droni che volano vicino alla superficie terrestre e i satelliti che orbitano nello spazio.

Una copertura terrestre continua

Galleggiano o volano alti sopra gli aerei convenzionali e offrono una copertura giorno e notte continua del territorio sottostante. Le applicazioni mirate comprendono missioni di ricerca, soccorsi in caso di calamità, monitoraggio ambientale e agricoltura.

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I dipartimenti ESA di Telecommunication, Earth Observation and Navigation stanno lavorando insieme per stabilire un programma HAPS.

Inoltre, l’ESA sta eseguendo altri studi HAPS attraverso il suo Programma di scoperta e preparazione, identificando in che modo questo strumento potrebbe apportare valore alle comunicazioni via satellite e all’osservazione della Terra in termini di prestazioni o costi. Allo scopo di evidenziare le lacune nelle attuali tecnologie HAPS e pianificare gli spostamenti verso i servizi operativi.

“HAPS potrebbe darci una copertura prolungata ad alta risoluzione di specifiche regioni della Terra”, spiega Juan Lizarraga Cubillos, dell’ESA. “Potrebbero anche aiutare a fornire comunicazioni tattili e di emergenza e servizi Internet a banda larga”.

Le telecomunicazioni gestite dall’alto

Combinando l’esperienza della compagnia di telecomunicazioni HISPASAT e del costruttore di aeromobili Airbus, il TELEO High-Altitude Pseudo-Satellites for Telecommunication and Complementary Space Applications – ha scoperto che l’HAPS potrebbe integrare le reti satellitari tradizionali.

HAPS potrebbe anche migliorare la sicurezza per i grandi eventi – ad esempio i giochi olimpici o le riunioni del G7 – e le situazioni di emergenza, fornendo servizi di comunicazione sicuri sulle aree di interesse.

Juan Carlos Martin Quirós di HISPASAT spiega: “Poiché l’HAPS può essere rapidamente implementato rispetto ai satelliti, oltre a essere a basso costo e flessibile, potrebbe essere estremamente utile nei servizi di telecomunicazione.”

La gestione delle catastrofi

Il team di TELEO ha anche esaminato la gestione delle catastrofi e la sicurezza del traffico marittimo. “Ad Airbus abbiamo dimostrato che gli HAPS sono una realtà concreta”, spiega Steffen Kuntz di Airbus.

Gli HAPPIEST – High-Altitude Pseudo-Satellites: Proposal of Initiatives to Enhance Satellite Communication – team dell’Università di León, Thales Alenia Space, Elecnor Deimos e Airobotics si sono concentrati principalmente sul potenziale di HAPS “aerostatico” sotto forma di palloni stratosferici, in grado di trasportare più carico utile e generare più potenza rispetto agli HAPS aerodinamici.

HAPPIEST ha studiato il ruolo di HAPS nelle future reti di telecomunicazioni, per integrare e colmare le lacune nelle reti e le applicazioni satellitari esistenti. HAPS sembra promettente – sia economicamente che tecnicamente – in risposta a calamità naturali o nel sostenere attività sul campo in aree prive di infrastrutture, come aree remote o mare profondo.

Inoltre, l’HAPS potrebbe essere utile come passaggio intermedio tra un satellite e una stazione di terra, facilitando il trasferimento di dati e riducendo l’infrastruttura di terra e satellitare richiesta.

Un sistema non competitivo

“Abbiamo scoperto che gli HAPS non competono realmente con le reti terrestri in aree altamente sviluppate, o con reti satellitari in cui le aree di interesse sono grandi”, spiega Jesus Gonzalo, a capo del progetto dell’Università di León. “Ma HAPS integra efficacemente le reti intermedie, dove l’area obiettivo è limitata e in evoluzione e dove l’infrastruttura di terra è inesistente o non disponibile”.

Sulla base delle loro ricerche, il team HAPPIEST ha progettato un HAPS lungo 181 metri, con una massa di decollo di 16 tonnellate per un carico utile operativo di 250 kg. Il lancio è previsto per il 2025.

In prospettiva, l’ESA sta già conducendo altri cinque studi con l’obiettivo di sviluppare casi aziendali o nuove applicazioni e servizi innovativi che HAPS potrà abilitare. Diversi ulteriori studi sono previsti per il prossimo futuro, in particolare nell’utilizzo degli HAPS come intermediari tra satelliti e stazioni terrestri.

 

 

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