FOTONICA INTEGRATA IN SILICIO: SENSORI INNOVATIVI SU CHIP PER LO SPAZIO. IL PROGETTO COORDINATO DALL’ISTITUTO TECIP DELLA SCUOLA SANT’ANNA PER IL MONITORAGGIO REALTIME DEI SATELLITI IN ORBITA

Il monitoraggio di veicoli spaziali è di estrema importanza per garantire il successo delle missioni. Il controllo costante dell’integrità strutturale dei sistemi e veicoli aerospaziali è fondamentale, nelle diverse fasi di fabbricazione e testing, per ottimizzarne le prestazioni. Ma ancora più importante è il monitoraggio in tempo reale durante le missioni che permette di individuare eventuali problemi, di comprenderne la natura e di applicare, dove necessario e possibile, misure adatte a prolungare il tempo di vita dei dispositivi. Monitoraggio pervasivo e real-time aumentano dunque l’affidabilità e la durabilità degli elementi strutturali, consentono un utilizzo in diversi cicli di missione e rendendo possibile la sostituzione solo quando strettamente necessario, grazie alla diagnostica predittiva.

In questo contesto, i sensori in fibra ottica offrono importanti vantaggi rispetto a quelli elettronici tradizionali, risultando particolarmente adatti al monitoraggio di strutture aerospaziali. Ma l’applicazione dei sensori in fibra ottica nello spazio presenta attualmente un problema legato alle dimensioni, al peso e al consumo dei moduli di lettura di questi sensori, che sono costruiti assemblando una serie di elementi ottici individuali (filtri, rivelatori, ecc.). Il progetto ARTEMIDE, coordinato dal Laboratorio INRETE dell’Istituto TeCIP, Tecnologie della Comunicazione, dell’Informazione e della Percezione, della Scuola Superiore Sant’Anna, risolve questa problematica miniaturizzando il modulo di lettura su chip con l’uso della tecnologia fotonica integrata in silicio.

Miniaturizzando il modulo di lettura ottica su chip sarà possibile utilizzare questi dispositivi sui satelliti. Dimensioni, peso e consumo li renderanno compatibili anche per l’uso su satelliti di dimensioni medio piccole. Questi sensori consentiranno un monitoraggio più dettagliato degli elementi allungandone la vita” - dice Claudio Oton, ricercatore dell’Istituto TeCIP e coordinatore scientifico del progetto - “Questa tecnologia può essere applicata in molti altri campi oltre a quello aerospaziale, e potrebbe avere un impatto confrontabile a quello che hanno avuto i sensori di tipo micro-elettromeccanico (MEMS) ormai estremamente diffusi in diversi ambiti, dalla robotica all’elettronica del consumo”.

Al progetto, della durata di 24 mesi, e finanziato dall’Agenzia Spaziale Italiana (ASI) partecipa anche l’impresa Infibra Technologies, nata come spin-off della Scuola Sant’Anna.