NOME DEL PROGETTO
PROBA3
BREVE DESCRIZIONE
PROBA3 è una missione spaziale dell’Agenzia Spaziale Europea (ESA) che ha come obiettivo principale la verifica e la validazione di sistemi di metrologia e di controllo autonomo per il volo in formazione di due satelliti indipendenti. PROBA-3 opererà in un’orbita ellittica alta con perigeo a 600 km e apogeo a 60.000 km.
Una volta acquisita la formazione di volo, i due satelliti realizzeranno un coronagrafo occultato esternamente chiamato ASPIICS, con il telescopio su un satellite e l’occultare esterno sull’altro, posto a una distanza di 144 m. La formazione sarà mantenuta per circa 6 ore durante il transito all’apogeo e in questo periodo verranno eseguite diverse operazioni di resizing (avvicinamento e allontanamento relativo) e retargeting (off-pointing e re-pointing) al fine di confermare l’efficacia e l’efficienza dei sistemi di controllo metrologico e degli algoritmi.
L’osservazione della Corona del Sole nel campo di vista [1.08; 3.00] raggi solari sarà il tool scientifico per confermare l’allineamento della formazione.
Grazie alla geometria di occultazione che permette di minimizzare la diffrazione, PROBA3 permetterà di ottenere immagini multi-banda della Corona ad altissima risoluzione spaziale e temporale molto vicino al limbo solare come mai fatto prima.
Una volta ultimate le operazioni di missione, la formazione si romperà ed i due satelliti si riposizioneranno, sempre autonomamente, nell’orbita di sicurezza cosi da prepararsi ad un nuovo transito al perigeo, per poi ripetere nuovamente tutte le operazioni nell’orbita successiva.
RUOLO
L’INAF-OATO ha avuto la responsabilità per lo studio, lo sviluppo, la realizzazione ed i test di qualifica e di accettazione del sistema metrologico SPS – Shadow Position Sensors, uno degli strumenti più accurati a bordo della missione PROBA3. SPS è costituito da una serie di 8 SiPM (Silicon PhotoMultiplier) assemblati, insieme all’elettronica di controllo, in una flangia meccanica appositamente progettata per essere installata frontalmente al telescopio ASPIICS. Attraverso dei pinholes propriamente dimensionati realizzati nella flangia meccanica, gli SPS potranno monitorare la simmetria della penombra generata dall’occultatore esterno sul piano della pupilla del coronografo ASPIICS e grazie ad un algoritmo estremamente specializzato, sviluppato anch‘esso da INAF-OATo, saranno in grado di misurare con grande accuratezza (<0.5mm) ogni spostamento dell’ombra rispetto al sistema di riferimento del telescopio.
Questa misura permetterà di determinare ogni spostamento relativo e assoluto dei due satelliti e fornirà al software di bordo la correzione necessaria per riportare la formazione nella sua configurazione nominale.
In particolare, INAF-OATo:
- ha realizzato le parti meccaniche e ha contributo al design ed al debugging dell’elettronica;
- ha avuto la responsabilità per l’assemblaggio ed i test dei modelli EQM e FM;
- è stato test conductor per ESA per le calibrazioni del sistema SPS assemblato sul telescopio ASPIICS;
- ha realizzato, verificato e validato il software metrologico;
- ha contributo alla realizzazione della pipeline di analisi dati per il PROBA-3 Science Operation Center (SOC).
INAF-OATO ha contribuito alle attività per la realizzazione di un altro sistema metrologico: OPSE- Occulter Position SEnsors. OPSE è un sistema basato su una terna di LED posizionati al centro della superficie dell’occultatore rivolta verso il telescopio, che vengono osservati insieme alla Corona, grazie ad un foro nell’occultatore interno del coronografo. Come l’SPS, anche l’OPSE permette di misurare lo spostamento relativo tra i due satelliti. INAF-OATo ha supportato l’attività di caratterizzazione dei LED, ha realizzato e testato l’algoritmo metrologico per il centraggio e la diagnostica dell’immagine dell’OPSE ed ha supportato le attività di integrazione e validazione del software metrologico nella pipeline del SOC.
Il team di INAF-OATo ha ricoperto il ruolo di facility support team durante le calibrazioni del telescopio ASPIICS, condotte da CSL presso la facility INAF/OPSys, ed ha un ruolo fondamentale nell’analisi dei dati delle calibrazioni.
Il team di INAF-OATo è parte del Science Working Team di PROBA-3.
TIMELINE
2015 – 2026 (lancio previsto nel 2024)
SITO WEB
https://www.esa.int/Enabling_Support/Space_Engineering_Technology/Proba_Missions/About_Proba-3
https://www.esa.int/ESA_Multimedia/Videos/2015/03/Proba-3_Dancing_with_the_stars
CONTATTI
Silvano Fineschi Email: silvano.fineschi@inaf.it
Davide Loreggia Email: davide.loreggia@inaf.it
