Lika Electronic, rotta verso lo spazio
Le soluzioni innovative e capaci di cambiare il mondo nascono da sfide ambiziose e da sinergie creative. La comunicazione e l'interazione tra la ricerca avanzata e la pratica esperienza ingegneristica sono al cuore di ogni sforzo per lo sviluppo di prodotti intelligenti e sistemi all'avanguardia. Per questa ragione, sin dalla sua fondazione nel 1982, Lika Electronic ha stretto profondi legami di cooperazione con università e centri di ricerca come pure con fornitori e clienti di primaria grandezza in tutto il mondo per sviluppare sofisticate soluzioni di controllo e costruire sistemi ad hoc dall'alto contenuto tecnologico, aprendosi così a nuove opportunità di crescita e di ampliamento. Uno dei maggiori progetti in anni recenti ha generato un considerevole progresso tecnologico e un impatto significativo sul lavoro e l'attività quotidiana, maturati in enormi benefici per l'azienda. Forte della propria vocazione all'alta tecnologia, confidente nel proprio ingegno e ricca del bagaglio di esperienza maturata negli anni, Lika Electronic ha deciso di accettare la sfida insieme a partner tecnologici di primo piano per la costruzione di un encoder all'avanguardia e affidabilissimo, destinato a un progetto spaziale senza precedenti. Ancora oggi l'encoder ottico I38 SPACE è in funzione e sta facendo rotta verso lo spazio siderale e le galassie più remote.
Sonda sperimentale ROSETTA: la tappa finale Rosetta è la missione del programma scientifico dell'ESA (Agenzia Spaziale Europea) che coinvolge un consorzio di oltre 50 contractor (aziende private, istituti di ricerca e università) in Europa e negli Stati Uniti. Si tratta di un progetto unico che si concluderà nel corso di quest'anno 2016 e che per la prima volta si è posto l'obiettivo di portare una sonda nell'orbita di una cometa e fare atterrare un lander sulla sua superficie. La sonda Rosetta (Figura 1) è decollata dalla base di lancio europea di Kourou nella Guyana Francese il 2 marzo 2004 e portata in orbita dal vettore Ariane 5. Ha finalmente raggiunto il suo obiettivo, la cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko (Figura 2), entrando nella sua orbita, all'inizio di agosto del 2014, dopo un viaggio di oltre 10 anni e una Figura 1 - Sonda Rosetta (rendering) Immagine concessa da: ESA © J. Huart serie di manovre di gravity assist per fornire la necessaria energia orbitale, tre flyby della terra (Marzo 2005, Novembre 2007 e Novembre 2009) e uno di Marte (Febbraio 2007). Nel corso del suo viaggio verso la Cometa, la sonda ha incontrato e documentato prima l'asteroide 2867 Steins (settembre 2008), poi l'asteroide 21 Lutetia (luglio 2010). Rosetta reca a bordo undici strumenti scientifici che sono stati utilizzati per lo studio della superficie della Cometa, l'esame dei materiali che la compongono e l'analisi del suo nucleo. Figura 2 - La cometa a forma di papera 67P La missione ha previsto per la catturata dalla fotocamera zoom montata su OSIRIS di Rosetta il 3 agosto 2014. Credit: prima volta l'accometaggio del ESA / Rosetta / MPS OSIRIS Team MPS / UPD / lander Philae (Figura 3), rilasciato LAM / IAA / SSO / INTA / UPM / DASP / IDA sulla cometa il 12 novembre 2014. Non tutto ha funzionato perfettamente, il lander si è appoggiato malamente rimbalzando a ridosso di alcune rocce dove giace al buio, congelato da molti mesi e per ora senza più speranze di ritornare operativo. Alcuni dispositivi però hanno comunque fatto il loro dovere, prelevando campioni di materiale sulla superficie, fondamentali per lo studio dei mattoni primigeni del Sistema Solare. In Figura 3 - Touchdown! Dopo un'attesa carica di questo modo si stanno acquisendo informazioni sui processi fisici e chimici tensione durante le sette ore di discesa verso la cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko, il segnale che alla base della formazione dei pianeti, 4,6 miliardi di anni fa, e sulle conferma il successo del touchdown è arrivato sulla molecole organiche prebiotiche, che sembra abbondino sulla superficie terra mercoledì 12 novembre alle 16:03 GMT (17:03 della cometa. CET). Rendering.
La prossima tappa, l'ultima prima di abbandonare la sonda e la cometa al loro viaggio fuori dal Sistema Solare Interno, si realizzerà nel corso del 2016. Dopo mesi di orbitaggio a poche centinaia di chilometri dalla cometa (e spesso anche meno), la sonda Rosetta scenderà dolcemente sul corpo paperoide di 67P e ci regalerà, così speriamo, altre immagini tanto spettacolari quanto uniche scientificamente prima di schiantarsi definitivamente sulla superficie della cometa. Tra gli strumenti di bordo della sonda c'è OSIRIS, il sistema di imaging ottico remoto, spettroscopico e a infrarossi. OSIRIS è l'occhio della cacciatrice di comete e lo strumento di acquisizione della documentazione fotografica. Esso include una fotocamera grandangolare (WAC, Figura 4) e una fotocamera zoom (NAC, Figura 5) che hanno avuto lo scopo di riprendere immagini ad alta risoluzione durante il viaggio e ora della Cometa, seguita passo passo dalla sonda nel suo viaggio. La collaborazione di Lika con il CISAS (Centro Interdipartimentale di Studi e Attività Spaziali) dell'Università di Padova ha portato allo sviluppo e alla realizzazione di un encoder ad altissime performance e affidabilità per il controllo del movimento dei motori degli otturatori di WAC e NAC. Grazie a questo risultato Lika Electronic è riconosciuta come la prima azienda italiana e la seconda in Europa ad aver progettato e realizzato un encoder destinato ad applicazioni spaziali.
Figura 4 - WAC Wide Angle Camera, fotocamera grandangolare
Figura 5 - NAC Narrow Angle Camera, fotocamera zoom
Encoder I38 SPACE L'encoder incrementale I38 SPACE è integrato nei motori brushless che azionano i meccanismi dell'otturatore delle fotocamere WAC e NAC (in Figura 6 due insiemi motore-encoder sono visibili nella parte bassa del blocco). L'encoder ottico si caratterizza per l'estrema compattezza (Ø 38 mm, profondità 36 mm, peso 55 g) e i bassissimi consumi (200 mW max.); ha una risoluzione di 14.400 PPR e un'accuratezza superiore a ±10° el. I38 è progettato per controllare i sofisticati movimenti dell'otturatore che richiede tempi di esposizione anche inferiori a 10 ms. Inoltre è realizzato per garantire un'affidabilità di funzionamento di almeno 500.000 cicli per una durata della missione prevista in oltre 12 anni. A causa delle condizioni proibitive con ampie fluttuazioni di temperatura, basse pressioni e forti Figura 6 - Blocco otturatore del sistema OSIRIS. Il radiazioni, i materiali meccanismo include due otturatori per la gestione del impiegati sono stati tempo di esposizione e la protezione delle fotocamere. rigorosamente selezionati Immagine concessa da: CISAS Università di Padova e assemblati senza uso di colle. Accanto alle problematiche tecniche, anche il contenimento dei costi ha costituito un obiettivo primario: come affermano i tecnici del CISAS “gli encoder di Lika si sono dimostrati cinque volte più economici rispetto ad analoghi dispositivi realizzati da competitor specializzati nelle forniture spaziali”. Questo progetto si è rivelato di fondamentale importanza ai fini della quotidiana esperienza e dei futuri obiettivi industriali di Lika ed è prova concreta della competenza tecnica e dell'ingegno tecnologico di un'azienda che sa guardare al futuro con spirito innovativo e globale. Figura 7 - L'encoder I38 SPACE è costruito in titanio e monta cavi in Kapton. Il motore brushless è calettato sulla parte frontale.
Che succede ora 2016? Il traguardo finale A distanza di 12 anni dal lancio, dopo un viaggio nello spazio siderale di circa 6 miliardi di chilometri fino a oggi, tre sorvoli del nostro pianeta, quattro manovre di fionda gravitazionale, un periodo di ibernazione di 31 mesi, più di due anni di accompagnamento della cometa dopo l'incontro nel maggio 2014, il primo accometaggio controllato del lander Philae nel novembre 2014 e una serie incredibile di acquisizioni di dati e scoperte, la sonda Rosetta è pronta per il traguardo finale nel settembre 2016. Rosetta e Philae – entrambi alimentati dall'energia solare – a mano a mano che la cometa si allontana dal sole non riceveranno più luce a sufficienza per poter operare. Il prossimo passo sarà perciò di far scendere la sonda Rosetta sulla cometa il più dolcemente possibile e permetterle l'invio di informazioni uniche e dettagliate sulle modifiche alla superficie della cometa, la composizione, l'atmosfera, l'ambiente plasmatico, da una distanza senza precedenti. La discesa di Rosetta sulla cometa sarà la conclusione più gloriosa di questa incredibile missione. Così la missione arriverà alla sua fine. Allora la sonda e la cometa potranno proseguire insieme il loro viaggio fuori dal Sistema Solare Interno.
TAPPE FONDAMENTALI DEL VIAGGIO • 2 mar 2004 Lancio • Aprile 2004 Verifica strumenti e studio cometa Linear • 4 mar 2005 Prima fionda gravitazionale sulla Terra • Luglio 2005 Osservazione di Deep Impact • 25 feb 2007 Fionda gravitazionale su Marte • 13 nov 2007 Seconda fionda gravitazionale sulla Terra • 5 sett 2008 Sorvolo dell'asteroide Steins • 13 nov 2009 Terza fionda gravitazionale sulla Terra • 10 lug 2010 Sorvolo dell'asteroide Lutetia • Luglio 2011 Passaggio all'Afelio • 8 giu 2011 Inizio periodo di ibernazione • 20 gen 2014 Fine periodo di ibernazione • 7 mag 2014 Inizio manovre di incontro con la cometa • 6 ago 2014 Incontro con la cometa • 10 sett 2014 Inizio rilevamento e studio della cometa • 12 nov 2014 Accometaggio del lander Philae • 13 ago 2015 Passaggio al Perielio • Settembre 2016 Discesa della sonda Rosetta sulla cometa e fine della missione
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Per saperne di più: http://www.esa.int/Our_Activities/Space_Science/Rosetta http://rosetta.jpl.nasa.gov/ https://www.facebook.com/RosettaMission @ESA_Rosetta @ESA Raccolta di documenti sulla missione nella pagina Issuu di Lika https://issuu.com/lika_electronic/stacks/5d369f029251492189d3dad7f58f86c2 Video dal canale YouTube di Lika https://www.youtube.com/watch?v=EqtPy21Hwp4 https://www.youtube.com/watch?v=1K7s4qqHxHI