Lo scorso 19 gennaio l’Agenzia Spaziale Europea e la Galileo Industries gmbh hanno firmato l’accordo, da 950 milioni di euro, per lo sviluppo e la costruzione dei primi quattro satelliti del sistema di navigazione Galileo e delle relative strutture di supporto a terra.
Quattro satelliti sono il numero minimo necessario a offrire il posizionamento su alcune aree test predefinite. La navigazione satellitare infatti individua la posizione della stazione ricevente ( su un auto, una nave, un aereo o anche tra le mani di un utente) grazie a un principio semplice e cioè misurando la distanza da tre satelliti diversi.
La distanza da un satellite definisce una sfera di possibili soluzioni e, combinando tre sfere, si definisce una sola area comune che comprende la posizione della stazione ricevente. L’accuratezza delle misure di distanza determina quanto sia piccola l’area comune e quindi il margine di errore della posizione. Le distanze dai satelliti vengono definite sulla base della misura di segnali temporali emessi dai satelliti stessi e quindi l’accuratezza della posizione dipende direttamente da quella dei tempi. Solo orologi atomici sono in grado di fornire le prestazioni richieste che sono dell’ordine dei nanosecondi (10 alla-9). Questi orologi sono uno degli elementi più significativi a bordo dei satelliti Galileo e stanno contribuendo alla definizione di standard internazionali del tempo.
Il contratto firmato il 19 gennaio è molto importante e fa seguito a quello da 150 milioni di euro firmato nel dicembre 2004 che riguardava la prima fase di «validazione» in orbita per la quale il 28 dicembre 2005 è stato lanciato con un vettore Soyuz dal cosmodromo di Baikonur in Kazakistan, GIOVE-A, il primo satellite dimostrativo. GIOVE-A ha trasmesso i suoi primi segnali di navigazione il 12 gennaio 2006 che sono stati ricevuti dall’Osservatorio di Chibolton, nello Hampshire in Inghilterra, e dalla Stazione ESU a Redu, in Belgio.
Il secondo satellite GIOVE-B sta completando le operazioni di integrazione e di prova a Roma nei laboratori di Alenia Spazio per essere poi trasferito a ESTEC (European Space Research and Technology Center). Il suo carico è più importante di quello di GIOVE-A perché include due orologi, di cui uno al rubidio, e un passive maser all’idrogeno, il primo del genere a essere mai lanciato nello spazio. Il suo lancio è previsto per la seconda metà del 2006.
Una volta completata la fase di validazione in orbita, lo spiegamento dell’intero sistema Galileo potrà procedere con il lancio di altri 26 satelliti e il completamento della rete globale di stazioni di servizio a terra.
La costellazione finale dei 30 satelliti sarà suddivisa in tre orbite circolari a una quota di 23.000 km per coprire l’intera superficie terrestre.
I servizi di Galileo
Il servizio di base Open Service (OS) sarà disponibile gratuitamente a chiunque sia dotato di un ricevitore compatibile; il servizio commerciale, (CS) con accuratezza maggiore, sarà offerto, su banda criptata, a pagamento. Il servizio OS verrà offerto in due bande a 1.164-1.214 MHz e a 1.563-1.591 MHz. I ricevitori che utilizzeranno entrambe le bande avranno una accuratezza <4m orizzontalmente e <8mm verticalmente. Il servizio CS opererà sulle due bande OS e su una terza a 1.260-1.300 MHz e avrà una accuratezza <1m, paragonabile a quella OS, e in futuro potrà scendere fino a 10 cm.
Un terzo servizio criptato di Public Regulated Service (PRS) e di Safety of Life Service (SoL) avrà accuratezza simile a quella OS, ma sarà dotato di caratteristiche superiori di resistenza alle interferenze per essere adatto in modo specifico a forze di polizia e di sicurezza e ad applicazioni per i trasporti particolarmente delicate, quali il controllo del traffico aereo o i sistemi di atterraggio automatico.
Queste tre tipologie di servizio sono rese possibili grazie a una architettura che integra tre sezioni: di temporizzazione, di generazone del segnale e di trasmissione. La prima che è la parte più delicata del sistema è costituita dai due orologi atomici. La seconda invia i segnali di navigazione che contengono informazioni sull’orbita del satellite. La terza amplifica i segnali di navigazione, li combina in un multiplexer e li invia all’antenna di trasmissione che ha il compito di illuminare la superficie terrestre in modo tale che il flusso di potenza sia lo stesso sia per un ricevitore più vicino, direttamente sotto al satellite, sia per uno più lontano, a un angolo basso.
Si tratta di un pacchetto di tecnologie davvero rilevanti, tanto che alla fine gli Stati Uniti si sono accordati con l’Europa sulla compatibilità e interoperabilità tra Galileo e GPS facendo di fatto di Galileo lo standard mondiale dei sistemi di navigazione satellitare civile. Si è così definitivamente messa in cammino una importantissima avventura tecnologica che però è stata, e probabilmente continuerà a esserlo, anche una seria sfida politica.
Galileo : la sfida politica
Il sistema europeo va ad aggiungersi ai due esistenti, quello americano GPS e quello russo Glonass (non ancora completato), entrambi progettati durante la Guerra Fredda sostanzialmente per scopi militari.
La storia di Galileo non è stata facile e su di essa l’Europa ha giocato una partita geopolitica molto importante nella quale non sempre è stata unita. Il primo sforzo di unificazione risale al 1999, quando i diversi progetti di Francia, Germania, Italia e Inghilterra vennero fatti convergere verso un sistema comune progettato sostanzialmente per un uso civile. Un sistema che dovrà fornire un segnale nettamente migliore di quello del GPS e che una volta completato dovrà essere disponibile al massimo delle sue prestazioni sia per i civili sia per i militari.
All’inizio la Commissione Europea ha faticato a garantire i finanziamenti necessari in anni di situazioni economiche difficili, ma la situazione è diventata davvero critica dopo l’11 Settembre quando gli Stati Uniti, che mai erano stati favorevoli, iniziarono apertamente una vigorosa opposizione.
Il governo americano scrisse a tutti i governi dei paesi dell’Unione Europea denunciando i rischi alla sicurezza mondiale del progetto Galileo, dato che avrebbe posto fine alla capacità americana di «spegnerne» il segnale durante operazioni militari. Alcuni paesi europei cominciarono a manifestare dubbi fino al punto che il 17 gennaio 2002 il portavoce di Galileo dichiarò che il progetto era praticamente morto a seguito della pressione americana. A questo punto la Commissione Europea iniziò un profondo lavoro diplomatico e pochi mesi dopo la situazione cambiò in modo sostanziale. I paesi dell’Unione decisero, alcuni dicono anche per reazione alla eccessiva pressione americana, che sarebbe stato un grave errore e una sostanziale perdita di indipendenza strategica il non avere un proprio sistema di posizionamento satellitare.
I finanziamenti vennero trovati e nel maggio 2003 fu completato lo studio tecnico economico. Il costo, fino al 2005, venne stimato in 1,1 miliardi di euro e quello della fase successiva, dal 2006 al 2010, che riguarda il lancio dei 30 satelliti e la realizzazione delle strutture a terra, in altri 3 miliardi di euro.
Le adesioni a Galileo e le prospettive
Oltre che un notevolissimo sforzo tecnologico, Galileo divenne anche un grande successo politico, e le adesioni al progetto si allargarono presto anche al di fuori dell’ Unione Europea. Nel settembre 2003 ha aderito a Galileo la Cina, decidendo di investirvi 230 milioni di euro nei cinque anni successivi. Nel 2004 Israele ha firmato con l’Unione Europea un accordo di adesione. Nel giugno 2005 è stata l’Ucraina a sottoscrivere un accordo con l’Unione Europea e così, tra settembre e novembre scorsi, hanno fatto India, Marocco e Arabia Saudita. Nel gennaio 2006 ha aderito l’India. Sono già in lista per una prossime adesione Argentina, Australia, Brasile, Canada, Cile, Giappone, Malesia , Messico, Norvegia, Pakistan e Russia.
Gli elementi di questo successo sono a grandi linee tre:
Il primo è direttamente collegabile a un diffuso desiderio di avere una qualche forma di indipendenza tecnologica dagli Stati Uniti che, specialmente in questo settore, vengono percepiti come dominanti. Le precedenti esperienze europee di Airbus e Ariane sono viste come particolarmente interessanti da questo punto di vista. La natura civile di Galileo rappresenta una ulteriore garanzia di indipendenza e di continuità del servizio rispetto a quella militare del GPSL .
Il secondo è la struttura proprietaria di Galileo, che permette una partecipazione diretta degli interessati alle attività di gestione del sistema. Il mercato dei componenti e dei sistemi collegati al progetto è stimato in 10 miliardi di euro all’anno, con la creazione di 100.000 posti di lavoro altamente qualificati, e l’Europa ha chiaramente dichiarato che intende di essere pronta a coinvolgere anche paesi al di fuori dell’Unione nella attività di ricerca, sviluppo e fornitura di Galileo. Questa apertura produrrà una migliore armonizzazione con gli altri sistemi di navigazione satellitare e un rafforzamento della infrastruttura globale necessaria a una piena operatività del sistema. Alla base di tale apertura sta una struttura societaria, detta Joint Undertaking'(JU, prevista dall’articolo 171 del Trattato istitutivo della Comunità Europea), giudicata molto interessante da parte dei potenziali partecipanti per la sua capacità di incoraggiare la collaborazione tra soggetti pubblici e privati, appartenenti a paesi dell’Unione e non. La presenza di soci privati è giustificata dal fatto che Galileo ha una sua chiara sostenibilità economica dichiarata da una analisi PricewaterhouseCooper e dalle analisi di tutti i consorzi candidati alle concessioni per la gestione delle attività di Galileo.
I soci fondatori della JU di Galileo sono l’Unione Europea e l’Agenzia Spaziale Europea. In una fase successiva sono entrate a far parte della JU la Banca Europea degli Investimenti, grandi aziende, con quote di 5 milioni di euro, e medie e piccole aziende, a titolo individuale o collettivo con quote di 250.000 euro. Per la Cina, per esempio, ha aderito il National Remote Sensing Centern di Pechino e per Israele l’Israel Export and International Cooperation Institute.
Il terzo elemento infine è il riconoscimento del fatto che Galileo si appresta a offrire un pacchetto di servizi molto interessanti che vanno ben al di là del solo posizionamento satellitare. Le applicazioni, gli spin off possibili sono davvero tanti e si basano sulla combinazione, caratteristica di Galileo, dei dati di navigazione con altri strati di informazioni addizionali. Beneficiano infatti delle caratteristiche di certificazione del segnale, di trasparenza e garanzia del servizio insite nella sua natura civile e non militare. Dal settore elettivo dei trasporti di ogni tipo ci si può allargare, grazie soprattutto alle prestazioni di «temporizzazione», alla autenticazione di transazione finanziarie, alla sincronizzazione del monitoraggio di reti elettriche, al controllo della posizione di beni di valore a fini assicurativi, a servizi location specific da offrire integrando Galileo con reti di telefonia mobile e a vari tipi di intervento di emergenza e di gestione di crisi.
Quello offerto da Galileo rappresenta insomma uno scenario molto innovativo che mette l’Europa di nuovo al centro dell’attenzione mondiale sul fronte delle grandi infrastrutture ad alto tasso di tecnologie avanzate. Speriamo sia il primo di una vera rinascita.
Caratteristiche del sistema Galileo
n. satelliti : 30
altitudine orbitale : 23222 km
n.piani orbitali : 3 , 56 gradi di inclinazione .
9 satelliti operativi + 1 di riserva per piano
vita dei satelliti : > 12 anni
massa dei satelliti : 675 kg
dimensione dei satelliti : 2,7 m x 1,2 m x 1,1 m
apertura celle solari 18,7m
potenza delle celle solari 1500 w
