Carlo Negri: “L’Osservazione della Terra in Italia vale 230 milioni di euro”. Intervista al Ricercatore Senior Osservatorio Space Economy del Politecnico di Milano

Osservazione della Terra in Italia vale 230 milioni di euro: intervista di Economia dello Spazio Magazine a Carlo Negri, Ricercatore Senior Osservatorio Space Economy del Politecnico di Milano.

Quali sono gli obiettivi principali dell’Osservatorio Space Economy? L’Osservatorio guarda all’impatto economico del settore o analizza anche i nuovi trend utili alle imprese italiane per guardare verso nuovi scenari?

“L’Osservatorio Space Economy si pone come un punto di riferimento costante a livello nazionale per l’esplorazione delle opportunità tecnologiche e degli impatti commerciali legati alla Space Economy.

L’Osservatorio Space Economy, in qualità di ente terzo di ricerca, si propone di favorire la concretizzazione di queste opportunità, ricoprendo il ruolo di advisor tecnico-scientifico e enabler di relazioni di valore tra tutti gli attori dell’ecosistema Space Economy, che includono: aziende della Space Industry, impegnate nelle attività di ricerca, sviluppo, realizzazione e gestione delle infrastrutture e tecnologie spaziali abilitanti (“upstream”).

E poi aziende dell’offerta di soluzioni e servizi di Digital Innovation (e.g. IT provider, system integrator, società di consulenza) e centri di ricerca specializzati che si occupano di ricerca, sviluppo e implementazione delle più avanzate tecnologie digitali (“downstream”).

E ancora – prosegue Negri – aziende e istituzioni della domanda, interessate a nuove applicazioni d’uso e servizi derivanti dall’utilizzo combinato di tecnologie spaziali e digitali (“end-user”); e policy maker, enti e istituzioni nazionali ed internazionali che governano e regolamentano l’ambito della Space Economy.

Per fare ciò ogni anno mettiamo a terra attività di ricerca che generano dati esclusivi sul contesto italiano, a partire dalla stima del mercato dei servizi di Osservazione della Terra, l’analisi della filiera spazio nazionale e un approfondimento sul segmento non-space, per capire quanto già oggi la Space Economy stia permeando settori tradizionalmente lontani dal mondo Spazio. Infine, un’attenzione particolare è dedicata alle startup nazionali e internazionali, per cogliere trend innovativi utili alle imprese italiane”, conclude Negri.

Osservazione della Terra: quale il trend?

Entrando nel merito di alcuni argomenti affrontati nella vostra ricerca, l’osservazione della terra rappresenta sicuramente uno dei segmenti portanti della space economy… Come si configura questo mercato e quale è il suo trend?

“Nel pensiero comune – prosegue Negri -, sia per gli esperti del settore che per il pubblico generale, l’Osservazione della Terra è forse l’area di applicazione più associata all’idea della New Space Economy. Ci sono molte applicazioni innovative di Earth Observation (EO) che vedono benefici diretti e indiretti in settori tradizionalmente lontani dallo spazio, quali assicurazioni, energia, agricoltura, trasporti e salute.

Attraverso l’integrazione di dati provenienti satellitari circa l’atmosfera, la superficie e il sottosuolo terrestre, è possibile oggigiorno monitorare lo stato di salute del Terra così come di asset. Secondo i dati dell’ultima ricerca il mercato dei servizi di Osservazione della Terra in Italia vale 230 milioni di euro, con una crescita del 15% rispetto al 2022, un mercato ancora in larga parte trainato dal pubblico ma che vede già alcune prime sperimentazioni in settori quali Energy&Utility, Agricoltura, Finanza e Assicurazioni”.

Nuovo trend dello spazio, la miniaturizzazione

Altro argomento che tocca il vostro rapporto sono i trend tecnologici emergenti, ce ne può parlare dottor Negri?

“I nuovi trend tecnologici del settore spazio – dichiara Negri – sono in continua evoluzione e afferiscono a diverse aree. Un primo tema è quello della miniaturizzazione: la tendenza a costruire componenti elettronici, sistemi e payload di dimensioni sempre più piccole ha favorito la diffusione di nano-satelliti, satelliti così chiamati poiché il peso non supera i 10 kg.

Tale configurazione permette una notevole riduzione di tempo e risorse necessarie per lo sviluppo e la produzione di tali tecnologie, nonché un risparmio del costo della messa in orbita, le ridotte dimensioni dei nano-satelliti ne consentono infatti la simultanea messa in orbita, tramite i cosiddetti piggyback launch.

L’avvento dei nano-satelliti e la relativa necessità di combinarli ha portato con sé lo sviluppo di una standardizzazione nella produzione. Si sono infatti definiti degli standard relativi alla dimensione e alla massa, in modo tale da renderli compatibili e, in certi casi, modulari. Il trend della miniaturizzazione va a braccetto con quello della drastica riduzione dei costi di sviluppo e produzione delle tecnologie spaziali, dai satelliti ai lanciatori”.

Negri: “Uno spazio sempre più sostenibile”

“L’attenzione ad uno spazio sempre più sostenibile – continua Negri – è una seconda area in cui si stanno esplorando nuove tecnologie propulsive, nuovi materiali nonché nuove tecnologie per ridurre i rifiuti in orbita – continua Negri -.

Infine, un altro trend riguarda la comunicazione satellitare, con le sperimentazioni di Starlink e altri operatori per la comunicazione diretta satellite-smartphone che sarà un game changer significativo su tutte le evoluzioni dell’uso delle telecomunicazioni satellitari. Non a caso, il produttore di veicoli cinese Geely, ha avviato la creazione della sua costellazione di satelliti per connettere le sue auto a guida autonoma”.

Negri, economia dello spazio, Ai e Digital Twin

Dal vostro punto di osservazione privilegiato, come si interfaccia e si interfaccerà l’economia dello spazio con l’AI e il Digital Twin e come l’industria spaziale si sta muovendo in tal senso?

“Nella Space Economy, l’impiego di avanzate tecniche di Intelligenza Artificiale è e sarà sempre più essenziale, soprattutto per ottimizzare l’analisi dei numerosi dati spaziali. L’IA non solo eleva la velocità e qualità dell’analisi delle immagini spaziali ma è anche fondamentale nei sistemi spaziali, ad esempio nella pre-elaborazione dei dati a bordo dei satelliti.

Questo processo seleziona e talvolta migliora le immagini prima della trasmissione a Terra, diminuendo così i volumi di dati da inviare e immagazzinare, e conseguentemente i tempi e costi dell’informazione. Non meno importanti sono anche le applicazioni a bordo dei satelliti dove l’AI può controllarne i movimenti ed evitare ad esempio collisioni con altri corpi in orbita.

Dati e algoritmi sono anche alla base dei Digital Twin, ovvero, i “gemelli” virtuali che affiancano i sistemi fisici. Nell’industria spaziale, i digital twin sono utilizzati come copie virtuali precise di oggetti fisici, quali satelliti, veicoli spaziali o intere missioni. Questi modelli permettono di simulare vari scenari fisici e operativi, grazie all’uso di software di rappresentazione grafica 3D e modelli di calcolo avanzati.

L’obiettivo è prevedere le prestazioni future e migliorare il funzionamento degli oggetti fisici, adattandosi continuamente a diverse situazioni operative. I dati reali, raccolti tramite sensori installati sugli oggetti fisici, alimentano e aggiornano i modelli digitali, consentendo simulazioni accurate e predizioni di possibili guasti.

Parlando di Digital Twin non si può infine non citare l’iniziativa della Commissione Europea che mira a sviluppare un gemello digitale della Terra. Questo progetto, noto come DestinE, intende monitorare, analizzare e prevedere i cambiamenti ambientali e gli effetti delle attività umane, promuovendo così lo sviluppo sostenibile.

DestinE sfrutterà tecnologie digitali d’avanguardia, come il cloud computing, l’elaborazione dei big data, l’intelligenza artificiale e il Machine Learning, nonché i dati provenienti da una varietà di dispositivi, inclusi telefoni cellulari e sensori IoT. Questi strumenti consentiranno la raccolta veloce ed economica di dati su vasta scala da miliardi di dispositivi connessi globalmente.

Al cuore di questa iniziativa c’è l’obiettivo di rendere disponibile una piattaforma digitale di simulazione sicura, aperta e facilmente accessibile, basata su cloud e destinata a una vasta gamma di utenti: dalla comunità scientifica e tecnica ai policymaker, fino ai cittadini interessati”, dichiara Negri.

Nella ricerca emerge con chiarezza la necessità di una maggiore valorizzazione delle PMI nella filiera dell’aerospazio. Come farlo?

“La struttura della filiera italiana spaziale è caratterizzata da grandi campioni nazionali che occupano una posizione di leadership tecnologica in programmi internazionali, e da aziende più piccole e startup: il 58% della filiera spaziale sono PMI.

Considerando le dinamiche di cambiamento della Space Economy mondiale, caratterizzata da un crescente innovazione cross-settoriale e innovazioni radicali molto rapide, l’Italia ha bisogno di far evolvere la propria filiera in una logica ecosistemica, passando da un modello dove PMI sono l’indotto di gradi attori che accedono a programmi nazionali e internazionali, a uno più resiliente e dinamico, in cui le PMI possono avere un ruolo propulsivo nella commercializzazione dello spazio, promuovendo non solo innovazione tecnologica, ma anche di servizio e di modello di business”, dichiara Negri.

Negri: “Necessario stimolare la domanda e allargare la platea delle aziende non-spazio”

“La maggior parte del valore che potrà generare la Space Economy sarà dato da servizi a terra, è quindi necessario stimolare la domanda e allargare la platea delle aziende non-spazio che usano lo spazio come leva strategica per innovare il business. Su questo fronte l’agilità di start-up e PMI innovative è un fattore chiave di successo. E’ quanto sta già avvenendo in altri Paesi, come l’India che si è consolidata come potenzia spazio mondiale proprio grazie ad un ecosistema di PMI innovative, o la Francia, dove la parte preponderante dei fondi PNRR destinati allo spazio è stata destinata a iniziative guidate dalle PMI”, dichiara Negri.

Quali sono i nuovi modelli di business individuati dalle vostre ricerche?

“La creazione di un ecosistema nazionale spazio richiederà anche innovazioni nei modelli di business delle imprese che in essa vi operano. Le stessa aziende Upstream ritengono che la commercializzazione dello spazio, ovvero il coinvolgimento del settore privato e delle aziende commerciali nello sfruttamento delle attività spaziali è il trend con maggiore impatto (61%) sul loro modello di business, seguito da nuove tecnologie provenienti da altri settori (55%), e nuovi attori provenienti da settori non spaziali che stanno entrando in questo mercato (49%).

L’offerta degli attori della space industry si sta dunque aprendo ai servizi. Sull’onda lunga dell’Everythings As A Service, segnaliamo che tra i nuovi modelli di business sta raccogliendo interesse il ‘Satellite as a Service’ (SaaS) che fa riferimento alla possibilità di trasmettere dati e usufruire di servizi satellitari, delegando le complesse operazioni satellitari e la raccolta di dati a fornitori terzi.

Questo approccio consente agli utenti finali di accedere ai dati satellitari senza la necessità di possedere e gestire direttamente il sistema satellitare. In tale direzione, lo sviluppo della Space Smart Factory rappresenta un cambiamento di paradigma verso l’open innovation anche nel settore spazio, imprese potranno fruire della fabbrica in una logica as a service per sviluppare e produrre i propri asset spaziali, con un costo ridotto rispetto alla costruzione di una fabbrica ex novo che molte imprese, soprattutto PMI, non potrebbero sostenere”, conclude Negri.

L’Italia che margine di crescita ha e in quali segmenti di mercato?

“L’Italia ha un ruolo importante a livello internazionale non solo in termini di investimenti ma anche per la sua leadership di natura scientifica, tecnologia e industriale. Secondo i dati dell’ultima ministeriale ESA, per il triennio 2023-25, l’Italia è il terzo contributore al budget dell’Agenzia dopo Francia e Germania.

Siamo inoltre uno dei pochi Paesi a livello mondiale che può disporre di una filiera spazio in grado di coprire tutti gli stadi, dalla manifattura, servizi di lancio e controllo, al segmento downstream. E di operare in tutti i segmenti che caratterizzano la Space Economy: Osservazione della Terra, Comunicazione satellitare, Navigazione Satellitare ed Esplorazione dello Spazio.

I margini di crescita vi sono sia nelle applicazioni terrestri con l’obiettivo di aprirsi progressivamente al mondo dei servizi per gli utilizzatori finali, sia in tutte le principali missioni spaziali. Si pensi ad esempio al programma Artemis in cui l’ASI e Thales Alenia Space Italia stanno lavorando al primo modulo abitativo per una permanenza costante dell’uomo sul suolo lunare. Ma non solo.

La presenza stabile dell’uomo sulla Luna con attività produttive, difatti, rappresenta anche una sfida a garantire l’approvvigionamento energetico. Nel costruire sistemi energetici di produzione, stoccaggio, e distribuzione dell’energia sulla luna in cui l’Italia può dare suo contributo facendo leva anche su tecnologie e competenze non-space per produrre soluzioni per lo spazio”.