La crescente presenza umana nello spazio, tra missioni scientifiche, satelliti commerciali e strumenti per la connettività globale, porta con sé una sfida cruciale: l'accumulo di detriti spaziali. Secondo l'Agenzia Spaziale Europea (ESA) nel 2025 sono circa 40mila gli oggetti tracciati in orbita (erano 34.000 nel 2020, cresciuti del +18% in cinque anni) di cui solo 11mila satelliti attivi. La situazione diventa più complessa se si considerano i detriti non tracciabili, di cui solo una piccola parte è attivamente monitorata: si stima che in orbita ci siano oltre 1,2 milioni di frammenti più grandi di 1 cm e circa 130 milioni tra 1 mm e 1 cm. Questi oggetti viaggiano nell’orbita bassa a velocità elevate e la loro collisione rischia di compromettere le missioni, innescando reazioni di frammentazione a catena che rendono le orbite inutilizzabili.

La Space Situational Awareness (SSA) rappresenta una soluzione: monitorando e tracciando in tempo reale l’ambiente grazie a reti di sensori terrestri e spaziali, la SSA permette di prevedere potenziali collisioni (conjunction alerts) e supportare le manovre necessarie a proteggere le infrastrutture orbitali. L’integrazione tra SSA e intelligenza artificiale di bordo apre inoltre la strada a satelliti capaci di evitare autonomamente i detriti, riducendo la necessità di interventi da Terra che spesso devono fare i conti con la latenza delle comunicazioni, l’assenza di dati su oggetti non collaborativi (detriti di cui non si hanno informazioni utili) e l’impossibilità di effettuare manovre correttive con largo anticipo: l’obiettivo finale è aumentare ulteriormente l’autonomia delle missioni.

In tale scenario, nascono due progetti all’avanguardia che coinvolgono l’italiana AIKO - scaleup torinese che sviluppa software avanzati basati su Intelligenza Artificiale e automazione per applicazioni spaziali - in collaborazione con ESA, Università e partner internazionali della space industry: il primo si inserisce all’interno delle iniziative promosse dall’ESA attraverso lo “Zero Debris Approach” volto a ridurre significativamente la produzione di detriti entro il 2030 e consiste in una piattaforma che riduce i rischi di collisione e pianifica manovre correttive direttamente a bordo del satellite. Il secondo consiste, invece, nel progetto SHIELD, ideato per supportare piattaforme satellitari intelligenti capaci di prevenire guasti, evitare autonomamente rischi di collisione e garantire un rientro sicuro della missione.

“I satelliti di domani non saranno solo strumenti operativi, ma agenti autonomi capaci di adattarsi a un ambiente spaziale in continua evoluzione. Non più solo oggetti passivi da monitorare da terra, ma sistemi intelligenti in grado di gestire la propria orbita, prendendo decisioni autonome e collaborando tra loro per preservare l’accesso allo spazio per le generazioni future”, ha dichiarato Lorenzo Feruglio, CEO e Co-founder di AIKO. “L’obiettivo di AIKO è costruire un ecosistema orbitale più sicuro, sostenibile e intelligente, in cui ogni satellite possa contribuire attivamente alla protezione dello spazio. Le innovazioni su cui stiamo lavorando puntano a prevenire la formazione di nuovi detriti, garantendo affidabilità nel lungo periodo e riducendo l’impatto ambientale dei satelliti anche nella fase di fine vita”.

Un software intelligente per la prevenzione delle collisioni nei satelliti CubeSat

All’interno delle iniziative Zero Debris Approach, soluzioni coordinate da un consorzio finanziato da ESA e guidato da ION-X con la partecipazione di AIKO France, Space Inventor e Aldoria, nasce il progetto di una piattaforma volta a rivoluzionare la gestione della sicurezza orbitale dei CubeSat. I CubeSat sono piccoli satelliti a forma di cubo, progettati secondo uno standard modulare che li rende economici, leggeri e facilmente lanciabili. Il progetto è volto a sviluppare un sistema autonomo per la prevenzione delle collisioni spaziali, integrando un propulsore a liquido ionico, un sistema di monitoraggio da terra basato su SSA e un software di bordo basato su AI in grado di prendere decisioni autonome, sviluppato da AIKO. Quest’ultimo consente al CubeSat di valutare in tempo reale il rischio di collisione e, se necessario, eseguire manovre correttive automatiche. A rendere il progetto innovativo è la sua architettura ibrida, che combina informazioni da terra con l’autonomia direttamente a bordo del satellite, permettendo risposte rapide anche in condizioni di comunicazione limitata.

SHIELD: una piattaforma satellitare intelligente basata su AI

Guidato da AIKO, in collaborazione con Tyvak International e Università di Torino e finanziata da ESA all’interno del programma Discovery and Preparation, SHIELD ha come obiettivo lo sviluppo di una nuova generazione di satelliti in grado di gestire autonomamente il rischio di collisioni, mantenere elevate prestazioni durante la missione e garantire un rientro sicuro al termine del ciclo operativo. Il cuore del progetto è un sistema operativo intelligente che unisce il controllo a bordo con il supporto da terra: AIKO sta sviluppando un software di bordo in grado di monitorare costantemente lo stato di salute del satellite, individuare eventuali problemi e decidere in modo autonomo come intervenire; a supporto, da terra, algoritmi di health monitoring analizzano come si evolve lo stato di salute di tutte le componenti, per ottimizzarne le operazioni. L'innovativa fotocamera per CubeSat, sviluppata dall'Università di Torino, permette infine il rilevamento dei detriti direttamente in orbita.