Tecnologie Satellitari al servizio delle emergenze

In occasione dei devastanti eventi sismici che hanno colpito vaste aree dell’Italia centrale, le tecnologie satellitari messe a disposizione da Leonardo hanno confermato il ruolo importantissimo che sono in grado di svolgere al servizio delle emergenze.

L’osservazione dallo Spazio aiuta a verificare l’entità dei danni e, soprattutto, consente di monitorare il procedere degli eventi, con immagini scattate prima e dopo.
L’attività di monitoraggio viene svolta principalmente tramite i satelliti COSMO-SkyMed, Radarsat, GeoEye, DigitalGlobe, Spot e Sentinel nell’ambito di Copernicus, il programma coordinato e gestito dalla Commissione Europea, in collaborazione con l’Agenzia Spaziale Europea (ESA) e l’Agenzia Europea per l’Ambiente (AEA), per dotare l’Europa di una propria capacità di osservazione della Terra.

Nell’ambito del programma, è operativo il servizio Copernicus Emergency Management per mettere a disposizione delle Protezioni Civili degli Stati membri un servizio di cartografia per la produzione di mappe di valutazione del danno provocato da disastri naturali in tutto il mondo (terremoti, alluvioni, incendi) fornite nel più breve tempo possibile (Rush Mode).

Il sevizio, attivo 24 ore al giorno per tutto l’anno, è guidato da e-GEOS (società ASI/Telespazio) nell’ambito di un consorzio internazionale composto da GAF (controllata tedesca di e-GEOS), le società francesi SIRS e SERTIT, la tedesca DLR e l’italiana Ithaca.

L’Emergency team internazionale si occupa dell’intera catena del servizio fino alla consegna dei prodotti cartografici elaborati, validati e distribuiti entro le prime 24 ore post evento attraverso un portale Internet accessibile secondo modalità open data.
Il servizio, attivo ormai da sette anni, dopo tre di attività sperimentale nell’ambito del Settimo Programma Quadro di ricerca (2009-2011), è stato di supporto nelle principali emergenze in Italia e all’estero, come i terremoti in Emilia Romagna nel 2012, in Nepal nel 2015 e in Equador nel 2016. Fino a oggi si contano 180 attivazioni e oltre 2.300 mappe prodotte a livello mondiale, più di 350 mappe a copertura di maggiori disastri in Europa e nel mondo, tra cui il terremoto in centro Italia e l'uragano Matthew ad Haiti e sulla costa atlantica degli Stati Uniti, nell'ambito di 13 attivazioni tra agosto e ottobre.

Parte integrante del bouquet dei dati satellitari utilizzati nell’ambito di Copernicus è la costellazione satellitare COSMO-SkyMed, le cui immagini sono state utilizzate con provata efficacia per il supporto dei soccorsi in precedenti eventi naturali, come i terremoti che colpirono la Cina nel 2008, L’Aquila nel 2009, Haiti nel 2010 e in occasione dello tsunami in Giappone nel 2011 e del tifone che colpì le Filippine nel 2013. 
Il sistema COSMO-SkyMed, sviluppato dell'Agenzia Spaziale Italiana (ASI) in cooperazione con il Ministero della Difesa e il MIUR, è costituito da quattro satelliti radar in banda X (in grado di vedere di notte e attraverso le nuvole) realizzati da Thales Alenia Space Italia (Thales/Leonardo) e da un sistema di terra realizzato da Telespazio (Leonardo/Thales) che assicura il controllo della costellazione, la programmazione, l’acquisizione, il processamento e la consegna delle immagini a utenti civili e militari in tutte la fasi di missione. 

Le elaborazioni delle immagini dei satelliti COSMO-SkyMed sono molto sofisticate e avvengono grazie al ricorso di speciali algoritmi in grado di evidenziare variazioni anche di pochi centimetri. Lo sviluppo di questi algoritmi ha consentito, dopo la scossa del 31 ottobre, di elaborare un nuovo tipo di immagine, definita damage proxy map.
La damage proxy map è un esempio sperimentale di fusione tra immagini da sensori spaziali ottici, da sensori e dati radar come quelli dei satelliti COSMO-SkyMed e da contenuti geolocalizzati di social media. Si tratta di un approccio innovativo che valorizza il contenuto informativo dei dati radar unendolo a quello visivo e di lettura più immediata delle immagini ottiche. Un primo esempio, dunque, dell’evoluzione delle applicazioni geospaziali unite all’Information Technology e al mondo dei Big Data.

Il sistema COSMO-SkyMed con le sue capacità di controllo, programmazione, acquisizione, processamento e consegna delle immagini è costituito da una rete di centri operativi distribuiti in Italia e all’estero:

• Centro Spaziale del Fucino (Telespazio), responsabile del controllo e gestione di COSMO-SkyMed e delle attività di pianificazione e coordinamento missione.
   
• Centro Spaziale di Matera (e-GEOS), una delle tre stazioni del Core Ground Segment di Copernicus, coordina la programmazione, acquisizione, processamento e consegna dei prodotti all’utente finale.
   
• Centro Interforze di Telerilevamento Satellitare (Amministrazione Difesa), coordina la programmazione, acquisizione, processamento e consegna dei prodotti agli utenti della Difesa.
   
• Stazioni di Cordoba (Argentina) e Kiruna (Svezia), costituiscono la rete di telemetria, comando, controllo e acquisizione dati della costellazione COSMO-SkyMed insieme alle stazioni sul territorio nazionale (Fucino, Matera e Pratica di Mare).
   

A questi si aggiunge l’Emergency Mapping Centre di Roma (e-GEOS) che coordina le attività legate al tema emergenziale.