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Progetto GALILEO
Ma facciamo un passo indietro, che cos’è il progetto Galileo? È il
primo sistema di navigazione satellitare civile, costituito da una
costellazione di 30 satelliti, di cui 27 operativi e tre di riserva.
Questi satelliti, a partire dal 2008, orbiteranno intorno alla Terra
a una quota media di 23.616 km, con un’inclinazione di 56° rispetto
all’equatore così da garantire la copertura dell’intero globo. Il
tutto sarà guidato da due centri europei per il controllo da terra.
L’aspetto scientifico rilevante del progetto è la modellizzazione
degli orologi atomici, cuore del sistema Galileo. L’Italia si pone
in una posizione di grande rilevanza tecnologica e scientifica con
lo sviluppo per ESA della tecnologia legata agli orologi atomici.
30 satelliti avranno a bordo 2 orologi atomici: uno al rubidio, l’altro al
maser d’idrogeno. Vengono chiamati orologi atomici perché sfruttano
la comune proprietà che hanno gli atomi, se posti in opportune
condizioni, di assorbire ed emettere radiazioni elettromagnetiche ad
una sola frequenza estremamente stabile nel tempo. Semplificando, si
può dire che l'orologio atomico è un dispositivo elettronico che
misura il tempo contando le oscillazioni dell'atomo.
La determinazione della posizione avviene attraverso il metodo della
triangolazione. Conoscendo infatti la distanza da almeno tre punti,
ovvero tre satelliti, il ricevitore a terra calcola la posizione. Le
distanze sono calcolate misurando il tempo di percorrenza che un
certo segnale, noto al ricevitore e trasmesso dal satellite, impiega
per percorrere la distanza fra il satellite e l'utente. La distanza
da un satellite definisce una sfera di possibili soluzioni.
Combinando tre sfere si definisce una singola area comune contenente
la posizione sconosciuta. L’accuratezza nella misura della distanza
riduce notevolmente l’area comune e quindi rende più precisa la
definizione della posizione. Ogni segnale contiene informazioni sul
riferimento temporale dell’orologio atomico a bordo del satellite e
informazioni sull’orbita del satellite. In questo modo l’utente è in
grado di conoscere con elevata accuratezza la posizione del
satellite e la propria distanza da esso.
Galileo, a differenza del noto GPS americano controllato dal
ministero della Difesa, sarà un progetto coordinato da civili,
dunque garantito. Molti settori beneficeranno delle prestazioni di
Galileo. Infatti il sistema fornirà una serie di servizi
diversificati: il primo sarà simile all'attuale GPS: fornirà
assistenza alla guida con scambio di informazioni sulla posizione
del mezzo controllato. La precisione del rilevamento di posizione
può in certe applicazioni arrivare a pochi centimetri e in
questi casi il sistema potrà essere impiegato per verificare ad
esempio piccoli smottamenti per prevenire le frane o controllare lo
stato di strade e ponti.
Gli orologi installati a bordo della costellazione Galileo,
avranno un’accuratezza migliore di un miliardesimo di secondo al
giorno e permetteranno di localizzare la posizione a terra con
una precisione di 50 cm. L’orologio che verrà usato come
riferimento “principale “sui satelliti di Galileo, il Maser Passivo,
offrirà rispetto alle prestazioni attuali degli orologi GPS,
prestazioni migliori grazie alla maggiore stabilità e non
necessiterà di sincronizzazioni e riaggiustamenti continui. Inoltre
nel segnale inviato a terra da ciascun satellite Galileo sarà
incluso un messaggio di integrità, in grado di avvertire
tempestivamente se l’informazione fornita da quel satellite non è
affidabile oppure se il sistema, nel suo complesso, presenta qualche
malfunzionamento.Secondo gli studi, si prevede che entro il 2010 un
miliardo e ottocento milioni di persone useranno Galileo e che nel
giro dei successivi dieci anni questo numero possa raddoppiare. Il
costo per realizzare il progetto Galileo è di circa 3200 milioni di
euro, mentre il mantenimento annuo costerà circa 220 milioni di
euro. Considerando una durata di circa 20 anni, il costo totale è
inferiore agli 8 miliardi di euro. Gli aspetti politici di Galileo
si sono definiti in seguito all’accordo stipulato tra l’Unione Europea e gli
Stati Uniti. Questo accordo è stato firmato nel giugno 2004 al summit UE-USA di
Dublino. Si andrà verso la piena compatibilità e interoperabilità di Galileo e
del GPS a vantaggio di tutti.
Galileo e il GPS, senza dimenticare il sistema russo Global Orbiting Navigation
Satellite System (GLONASS), dovrebbero diventare lo standard mondiale della
navigazione satellitare. Tra breve il sistema Galileo costituirà una
infrastruttura basilare per i paesi dell’Unione e a disposizione di tutti, per
consentire in maniera precisa e sicura la localizzazione dei mezzi e quindi in
definitiva per facilitare la mobilità sul nostro pianeta. |
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