Interviste

Evolunar progetta un drone lunare: l’intervista al founder Stefano Pescaglia

di Redazione

Evolunar, un’azienda all’avanguardia nel campo dell’esplorazione spaziale, sta lavorando allo sviluppo di un drone innovativo, noto come LuNaDrone, con l’obiettivo di affrontare le sfide legate all’esplorazione lunare. Questo Nano Drone, concepito per esplorare siti sulla Luna difficilmente accessibili, mira a rivoluzionare l’approccio a questo tipo di attività grazie alla sua flessibilità, modularità e costi contenuti.

In un’intervista esclusiva con DronespectreMag, Stefano Pescaglia, fondatore di Evolunar, ha fornito dettagli approfonditi sul progetto, offrendo una panoramica completa sulle caratteristiche, le sfide tecniche e le prospettive di questo strumento all’avanguardia.

Quali esigenze specifiche vuole soddisfare Evolunar nel campo dell’esplorazione lunare?
«Evolunar intende sviluppare droni standardizzati, flessibili, veloci da produrre e a basso costo per l’esplorazione lunare, in particolare per l’esplorazione di quei siti difficilmente accessibili come lava tubes, crateri e regioni permanentemente in ombra (PSRs). Il prodotto che stiamo attualmente sviluppando si chiama LuNaDrone (che sta per Lunar Nano Drone): si tratta di un piccolo hopper capace di effettuare voli autonomi al di sopra della superficie lunare. La sua massa e il suo ingombro ridotti sono stati pensati per renderlo compatibile anche con i lander lunari più piccoli, come quelli commerciali che prendono parte al programma CLPS della NASA. Inoltre, un design orientato verso la flessibilità e modularità permette al LuNaDrone di mantenere un costo contenuto in uno scenario di impiego in multiple missioni aventi diversi obiettivi.

Il LuNaDrone può, infatti, essere impiegato per acquisire diverse tipologie di dati da luoghi altrimenti inaccessibili ai rover e insondabili agli orbiter. Naturalmente, il drone può anche essere usato per esplorare siti potenzialmente accessibili ai rover, con il vantaggio però di essere più veloce di quest’ultimi e di poter, quindi, scandagliare un’area maggiore. I dati che verranno raccolti in queste missioni sono essenziali per lo sviluppo della lunar space economy, un mercato che si sta via via consolidando grazie anche al programma Artemis della NASA, al programma Terra Novae di ESA e a numerose iniziative di altri paesi e che si prevede crescerà fino a $170mld nel 2040.

A tal proposito l’ESA stima che fra il 2022 e il 2032 avranno luogo più di 400 missioni verso la Luna. Queste missioni sono spesso molto complesse e costose e l’utilizzo di droni lunari in missioni precursori permetterebbe di studiare in anticipo i siti di interesse, guidando le future missioni verso i siti che si sono dimostrati più promettenti, permettendo una pianificazione efficiente che permetta di mitigare i rischi. Inoltre, con le stesse funzionalità e obiettivi, LuNaDrone potrà essere impiegato anche in tandem con altri elementi mobili (come i rover) nella stessa missione, massimizzandone il ritorno scientifico e commerciale».

Quali sono le principali caratteristiche e capacità di LuNaDrone? 
«LuNaDrone ha dimensioni approssimativamente di 12U, un sistema propulsivo a razzo (per volare in assenza di atmosfera) e un sistema di navigazione autonomo di tipo visuale-inerziale. È, inoltre, a controllo autonomo, non pilotato da un essere umano. Segue delle traiettorie di volo decise dal controllo missione. In futuro, potrà integrare alcune funzioni di decisione autonoma (AI). Il drone lunare può anche trasportare piccoli payload (qualche kg) a seconda della missione e ha sempre una fotocamera. Viene trasportato sulla superficie lunare da un lander, che può essere anche di tipo commerciale (come quelli prodotti da Astrobotic, ispace, Intuitive Machines).

Prima ancora della costituzione di Evolunar, il LuNaDrone è nato come progetto accademico del Politecnico di Torino ed è stato inizialmente concepito per l’esplorazione dei lunar lava tubes. Questo è soltanto un possibile scenario di utilizzo del drone, che fornisce però un chiaro esempio delle sue capacità e potenzialità. Con l’imminente ritorno dell’uomo sulla Luna, esiste, infatti, un fortissimo interesse per l’esplorazione di quelle strutture geologiche, come i lava tubes, che potrebbero essere sfruttate per la creazione di habitat lunari. Queste caverne laviche fornirebbero, infatti, protezione dalle radiazioni cosmiche, dai micrometeoriti e dalle temperature estreme della superficie lunare. Oltre ad essere strategica per l’insediamento di basi lunari, l’esplorazione di questi siti sarebbe anche di grande interesse scientifico. Sulla base dei dati raccolti da diversi orbiter, l’unico potenziale accesso a queste caverne laviche è attraverso i cosiddetti skylight, dei pozzi verticali fra la superficie lunare e le caverne sottostanti.

Alcuni dei quasi 300 lunar pit che sono stati identificati a partire dal 2009 sono dotati di sporgenze che suggeriscono l’effettiva presenza di caverne sotterranee. Tuttavia, è impossibile stabilirlo con certezza dalle sole immagini orbitali. Il LuNaDrone sarebbe, invece, in grado di dare una riposta a questi importanti quesiti. Dopo aver viaggiato a bordo di un lander fino alla superficie lunare, il LuNaDrone usa il proprio sistema propulsivo a razzo per volare autonomamente verso il potenziale skylight. Una volta sopra il pit, il drone comincia una lenta discesa al suo interno, durante la quale acquisisce anche una serie di dati scientifici fino ad arrivare quasi sul fondo del pit, dove resterà in hovering per un tempo sufficiente a documentare l’esistenza di una caverna sotterranea. Dopodichè, il LuNaDrone esce al di fuori del pit e atterra in linea di vista con il lander, per comunicare i dati raccolti durante il volo. Naturalmente questo è soltanto un possibile scenario di utilizzo del drone, che fornisce però un chiaro esempio delle sue capacità e potenzialità».

Quali sono state le sfide tecniche più significative affrontate durante lo sviluppo di LuNaDrone e quali prevedete siano le tempistiche per la realizzazione dei primi prototipi? 
«La difficoltà intrinseca nello sviluppo di un veicolo come il LuNaDrone risiede principalmente nella progettazione a livello di sistema e nella stretta integrazione di tutti i sistemi di bordo, con l’obiettivo di ottenere un veicolo spaziale ad alte prestazioni a un costo contenuto. Alcuni di questi sistemi pongono anche delle sfide tecniche di per sé, in quanto costituiscono le tecnologie abilitanti che permettono al LuNaDrone di svolgere le proprie missioni. In particolare, le tecnologie più critiche riguardano il sistema di Guidance Navigation and Control (GN&C), la cui corretta implementazione fa spesso la differenza fra il successo di una missione e il suo fallimento (come dimostrato dalle ultime missioni lunari).

Il team di Evolunar sta lavorando a questo sistema da più di un paio d’anni ormai e gli sviluppi si sono concentrati in particolare sulla parte di navigazione, la cui architettura fonde i dati provenienti da diversi sensori come fotocamere, IMU e telemetri laser. Un’altra tecnologia critica del LuNaDrone riguarda il sistema propulsivo, in quanto la mancanza di atmosfera sulla Luna richiede l’utilizzo di propulsione a razzo per permettere al LuNaDrone di volare. Evolunar sta dedicando particolare attenzione allo sviluppo dei componenti di questo sistema che hanno il maggiore impatto a livello di integrazione, come il serbatoio di propellente e di pressurizzante, o altri elementi fluidici. Per componenti altamente specializzanti, come i thrusters del sistema propulsivo o le camere del sistema di navigazione, Evolunar sta collaborando con diverse aziende del settore (prevalentemente italiane) con l’obiettivo di accorciare i tempi di sviluppo ed avere la prima unità LuNaDrone pronta nel 2026».

Oltre all’esplorazione di luoghi difficilmente accessibili sulla Luna, quali altre applicazioni vede per LuNaDrone nel futuro dell’esplorazione spaziale?
«L’utilizzo di droni lunari può essere impiegato in futuro non solo per l’esplorazione, ma anche per supportare operazioni di superficie (come ad esempio il mining), trasportando piccoli carichi da un sito all’altro e assistendo in generale i futuri astronauti nelle loro mansioni. Per fare questo, saranno necessarie stazioni di ricarica, che permetteranno di estendere ulteriormente il raggio d’azione dei droni. L’ambiente lunare è estremamente sfidante, sarà, quindi, vitale, per la sicurezza degli astronauti, far uso di piattaforme robotiche come queste per limitare al minimo le loro attività sulla superficie. Infine, la visione a lungo termine di Evolunar è quella di estendere le proprie attività allo sviluppo di una diversa gamma di droni e veicoli lunari, supportando al meglio delle proprie capacità questo nuovo entusiasmante capitolo dell’esplorazione umana dello spazio».


Stefano Pescaglia ha studiato Ingegneria Aerospaziale presso il Politecnico di Torino, dove ha presentato una tesi relativa al “LuNaDrone”, l’innovativo veicolo spaziale capace di volare autonomamente al di sopra della superficie lunare. Nel 2021 ha vinto una borsa di Dottorato di Ricerca presso il Politecnico di Torino, dove ha potuto continuare i suoi studi sul progetto LuNaDrone. Nel 2022, all’età di 26 anni, ha fondato Evolunar insieme al collega Giuseppe Bortolato, al professore Paolo Maggiore e all’astronauta Roberto Vittori, ideatore del progetto LuNaDrone.



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