Il nostro pianeta è circondato da sonde spaziali che svolgono un lavoro importante per studiare il clima in continua evoluzione, fornire servizi di comunicazione e navigazione globali e aiutarci a rispondere a importanti quesiti scientifici. Che si tratti di satelliti commerciali per telecomunicazioni, satelliti di osservazione della Terra o missioni di esplorazione con equipaggio, tutte le attività dell’uomo nello spazio sono messe a rischio dalla presenza in orbita di centinaia di migliaia di detriti senza controllo. E, non a caso, il tema della sostenibilità spaziale è da tempo al centro del dibattito di settore, spingendo verso lo sviluppo di tecnologie sempre più innovative.

Ed è questo il punto di partenza della startup Ecosmic, che ha sviluppato un software, chiamato SAFE, in grado di stimare con grande precisione le possibilità di collisione in orbita, grazie a specifici algoritmi, suggerendo ai satelliti le manovre ottimali per ridurre al minimo il consumo di carburante e i tempi di inattività e favorire così la sostenibilità a lungo termine delle attività spaziali.

Fondata da tre donne ingegnere: Imane Marouf, Benedetta Margrethe Cattani e Gaia Roncalli, la startup si propone come una rivoluzionaria software house per satelliti. Il traffico spaziale sta diventando sempre più denso. Tra le grandi costellazioni di satelliti, come Starlink, e i detriti di vecchi satelliti e razzi, ogni frammento diventa un potenziale pericolo per gli altri oggetti in orbita. Ecosmic si concentra sulla cosiddetta space awareness e collision avoidance, ovvero la consapevolezza dello spazio circostante e la capacità di evitare collisioni, con l’obiettivo di ridurre il numero di falsi allarmi, che oggi rappresentano oltre il 99% delle segnalazioni.

Il problema dei rifiuti spaziali e l’effetto Kessler

L’attuale spazzatura spaziale è composta in gran parte da frammenti di satelliti, razzi, sonde e rifiuti derivati dalle missioni. Il primo vero accumulo di residui è stato raggiunto nel 2007, quando il satellite meteorologico cinese FengYun-1C è stato intenzionalmente distrutto in un test di armi antisatellite. Hanno poi contribuito ad aumentare la spazzatura spaziale prima una collisione tra due satelliti (Iridium-33 e Kosmos-2251) avvenuta nel 2009, e poi un altro test di armi antisatellite condotto dalla Russia nel 2021, quando è stato disintegrato Kosmos-1408, di oltre due tonnellate di peso. Ognuno di questi eventi ha contribuito a inquinare lo spazio. E ora il problema dei detriti spaziali potrebbe precipitare drammaticamente a causa di un fenomeno noto come effetto Kessler.

Secondo il rapporto 2024 della NASA, ci sono già più di 35.000 oggetti di detriti spaziali in orbita, di questi circa 26.000 sono pezzi di detriti di dimensioni superiori a 10 cm, e il numero continuerà ad aumentare. L’agenzia spaziale sottolinea che, poiché i detriti spaziali viaggiano a circa 15.700 mph (25.266 km/h) in orbita terrestre bassa, l’impatto di anche un minuscolo frammento di detriti orbitali con un veicolo spaziale potrebbe creare grossi problemi. Il preoccupante scenario ricade sotto il nome di “effetto Kessler” in quanto fu disegnato già nel lontano 1978 dall’allora consulente e ricercatore NASA, Donald J. Kessler. Oggi il volume di detriti spaziali che si trova nell’orbita bassa intorno alla Terra e sta diventando sempre più ingombrante poiché gli stessi oggetti orbitanti entrano più volte in collisione tra loro creando una vera e propria reazione a catena e aumentando in tal modo il volume dei detriti stessi con il rischio di ulteriori impatti.

La startup della sostenibilità delle operazioni spaziali

Ecosmic è stata fondata nel 2023 inizialmente a Delft (Paesi Bassi) da Benedetta Cattani, Gaia Roncalli e Imane Marouf ingegnere spaziali, successivamente la sede si è trasferita a Torino. La squadra sta sviluppando una soluzione software per favorire la Space Situational Awareness (SSA) e la prevenzione delle collisioni chiamata SAFE (System to Avoid Fatal Events) che, grazie ad algoritmi proprietari, supporta gli operatori delle missioni spaziali nella valutazione delle minacce di collisione orbitale con maggiore accuratezza e minore rischio di sovrastima, con conseguente risparmio di costi, e nell’identificazione delle migliori manovre da eseguire per evitare collisioni.

La crescente pressione normativa volta a migliorare la sostenibilità delle operazioni spaziali e la volontà degli operatori spaziali di salvaguardare il ciclo di vita dei loro asset sostengono notevolmente la crescita del mercato dei prodotti per la SSA, che si prevede crescerà a un CAGR del 4,4%, raggiungendo un valore totale di 2,1 miliardi di euro nel 2030.

Con un’attenzione particolare alla sostenibilità, Ecosmic vuole rendere le operazioni spaziali meno impattanti, incorporando nei satelliti la parte di operazioni satellitari solitamente condotta a terra. Il software SAFE riduce il carico di lavoro e la perdita di ricavi associati al traffico spaziale.

Il numero di satelliti lanciati sta crescendo in modo esponenziale e gli aspetti operativi di queste missioni rappresentano un costo significativo, in quanto tipicamente durano per un periodo di 5-15 anni e richiedono un coinvolgimento umano intenso. Una preoccupazione urgente per gli operatori spaziali è il volume enorme di detriti spaziali, stimato superare i 100 milioni di pezzi, e una quantità sostanziale di tempo e risorse viene investita nella gestione degli avvisi di collisione. Sorprendentemente, il 99% di questi avvisi sono falsi positivi. SAFE è un software che risolve questo problema eseguendo una previsione avanzata delle collisioni e generando suggerimenti per evitarle.

La startup ha già ricevuto un grant dalla Commissione europea. È cresciuta grazie all’Esa Business Incubator Center e alla collaborazione con Infinite Orbits, compagnia con la quale stanno perfezionando la versione on board del software.

Nel 2022 la startup ha vinto il primo premio di T-TeC, Telespazio Techology Contest, il concorso di Open Innovation che Telespazio organizza ogni anno insieme a Leonardo dedicato a promuovere lo sviluppo e l’innovazione tecnologica nel settore spaziale tra le giovani generazioni, valorizzarne le idee e le intuizioni, e immaginare insieme a loro le tecnologie che segneranno il futuro.

Ad aprile 2024, Ecosmic ha ricevuto un finanziamento di 1,1 milioni di euro da parte del fondo Primo Space, Ecosmic rafforzerà il proprio team e svilupperà SAFE 2.0, una versione aggiornata del prodotto che consentirà agli operatori satellitari di adattare la pianificazione delle missioni a specifiche contingenze, dalle manovre per evitare le collisioni al rilevamento di anomalie, con uno strumento completo di gestione della missione satellitare.