L'osservazione della Terra (Earth Observation, EO) sta attraversando una significativa trasformazione digitale. Non si basa più su immagini satellitari, ma si configura come integrazione di generazione di diverse conoscenze in tempo reale. Questo nuovo modello è reso possibile dalla sinergia tra intelligenza artificiale (AI) e calcolo ad alte prestazioni (High Performance Computing, HPC), operanti sia a bordo dei satelliti che nelle infrastrutture terrestri.
Una interoperabilità che consente l'analisi automatica e contestuale dei dati geospaziali, accelerando la produzione di insight operativi e strategici. Di conseguenza, si stanno consolidando nuovi standard di riferimento sia per l'innovazione che per l’accessibilità nelle tecnologie spaziali, con risultati importanti e applicazioni su settori quali il monitoraggio ambientale, la gestione delle risorse naturali, la sicurezza e la pianificazione urbana.
In occasione dei recenti lanci, alcuni già conclusi e altri in fase di definizione, nell’ambito del programma SpaceX è iniziato il conto alla rovescia per il lancio del Falcon 9 della missione Transporter-15 in orbita terrestre bassa dallo Space Launch Complex 4E (SLC-4E) della Vandenberg Space Force Base in California previsto per fine novembre.
Per approfondire il tema abbiamo intervistato Giovanni Sylos Labini, Vice Chairman della European Association of Remote Sensing Companies (EARSC) e del Distretto aerospaziale pugliese, già presidente dell’Associazione delle imprese per le attività spaziali e membro del board dell’Associazione europea PMI spaziali (SME4SPACE) e CEO di Planetek Italia.
Quali sono le peculiarità della missione AI-eXpress 1 Plus?
Questa missione è il risultato di uno sforzo collaborativo tra Planetek Italia, D-Orbit e AIKO ed è cofinanziata dall'Agenzia Spaziale Europea (ESA) Φ-lab attraverso il suo programma InCubed. È un programma concepito per introdurre un nuovo concetto di cognitive cloud computing nello spazio. Utilizza tecnologie avanzate come intelligenza artificiale e blockchain nello spazio, per migliorare le capacità dei satelliti in termini di reattività, prontezza e consegna di informazioni a bassa latenza. AI-eXpress non è solo un satellite, ma è un ecosistema completo e integrato, che segna un punto di svolta epocale, rappresentando la forma più avanzata e integrata della trasformazione digitale applicata alle tecnologie spaziali. Possiamo anche affermare che stiamo aprendo la strada a una nuova generazione di servizi e applicazioni di osservazione della Terra e stiamo rafforzando la leadership dell’Unione Europea nella trasformazione digitale dell’EO. Diamo forma al futuro dell’osservazione spaziale della Terra.
Quali sono le tappe di questo progetto?
Il satellite AIX-1 Precursor (AIX-1p) è stato lanciato il 14 gennaio 2025 e ha convalidato l'architettura ibrida Edge/Cloud in orbita introducendo l'accesso quasi in tempo reale a informazioni fruibili estratte direttamente a bordo dai dati del payload ottico (VIS). La piattaforma è dotata di una telecamera di osservazione della Terra integrata, un modulo di trasmissione dedicato a bassa latenza e un framework software modulare in grado di orchestrare autonomamente sensori e risorse di calcolo in orbita con contratti intelligenti basati su blockchain. Il secondo satellite AIX-1 è decollato il 23 giugno 2025 a bordo di uno SpaceX Falcon 9 dalla Vandenberg Space Force Base, California. Questa seconda missione ha potenziato le capacità di AIX-1p, introducendo l’accesso quasi in tempo reale a informazioni operative estratte direttamente a bordo dai dati. In questi giorni ci stiamo preparando per il lancio del terzo satellite AIX-1 Plus[1] che si concluderà entro la fine del mese di novembre 2025. I tre satelliti AI-eXpress di prima generazione (AIX-1p, AIX-1, AIX-1+) insieme raccontano un percorso di trasformazione dell’EO e dell’intelligenza artificiale in orbita. Il programma AI-eXpress sta definendo nuovi standard in termini di accessibilità, reattività e commercializzazione delle infrastrutture satellitari, con particolare attenzione alle piccole e medie imprese, rafforzate dalla visione innovativa di ESA InCubed.
Quali sono gli elementi distintivi di innovazione che caratterizzano il sistema AI-eXpress?
Invece di sostituire o competere con i tradizionali sistemi di osservazione della Terra, AI-eXpress offre una piattaforma aperta e flessibile che migliora le infrastrutture spaziali esistenti. È in grado di elaborare dati in orbita on-demand attraverso il suo approccio satellite-as-a-service, aiutando gli operatori satellitari, i fornitori di dati e gli sviluppatori di applicazioni a ottimizzare le proprie risorse e a sbloccare nuove possibilità. Gli utenti possono configurare un flusso di lavoro di acquisizione ed elaborazione personalizzato, selezionando i componenti più adatti alle proprie esigenze e testando gli algoritmi di intelligenza artificiale in scenari reali di osservazione della Terra.
Quali capacità rende possibili "Cloud in Space" nell’ambito delle applicazioni spaziali emergenti?
Per decenni, l’osservazione della Terra ha significato inviare dati dallo spazio alla Terra, elaborarli in grandi centri a terra e distribuirli agli utenti finali con tempi spesso incompatibili con la dinamicità del mondo reale. Oggi, grazie al Cloud in Space, questo paradigma si sta capovolgendo: la capacità di elaborare, combinare e distribuire informazione direttamente in orbita trasforma i satelliti in veri e propri nodi intelligenti di una rete cognitiva distribuita. Il Cloud in Space è l’infrastruttura digitale che consente a costellazioni di satelliti, payload intelligenti e piattaforme di terra di operare come un unico sistema distribuito. Questa architettura, abilitata da tecnologie come l’Edge Computing, l’intelligenza artificiale e i link satellite-to-satellite, apre la strada a una nuova generazione di applicazioni.
Quali vantaggi operativi derivano dall’Osservazione della Terra in tempo reale?
La possibilità di eseguire a bordo algoritmi di classificazione e fusione dati consente di trasformare immediatamente i flussi di immagini in informazioni operative. Dalle allerte meteo e idrogeologiche fino al monitoraggio dei confini o delle infrastrutture critiche, la latenza tra l’acquisizione del dato e la sua utilizzabilità scende da ore a pochi secondi. Nei sistemi Cloud in Space, l’informazione non deve più “tornare a casa” per essere utile: nasce e circola nello spazio, pronta per essere distribuita istantaneamente via link ottici o interfacce cloud.
Nell’ambito delle applicazioni di sicurezza e difesa quali possono essere i benefici?
Nell’ambito della sicurezza e della difesa, il Cloud in Space abilita il concetto di Tactical intelligence from orbit: capacità di sorveglianza e analisi direttamente nello spazio, senza dipendere da link terrestri potenzialmente vulnerabili. L’elaborazione distribuita riduce la necessità di trasmettere grandi quantità di dati grezzi, garantendo maggiore resilienza e una risposta quasi immediata agli eventi. Questo approccio è coerente con le strategie europee di “Space for Defence” e con l’evoluzione verso architetture distribuite e interoperabili (JADC2, Federated ISR, ecc.).
E nei settori come quelli legati all’agricoltura e al monitoraggio ambientale?
Qui le applicazioni di monitoraggio ambientale e agricolo diventano più precise e frequenti. L’analisi dei dati multispettrali a bordo permette di generare indicatori di salute delle colture, stress idrico o degrado del suolo in tempo quasi reale, alimentando piattaforme di “smart farming” o sistemi di supporto decisionale. Il Cloud in Space consente inoltre di gestire costellazioni dedicate all’osservazione di fenomeni climatici o di emissioni, rendendo lo spazio un alleato diretto della transizione verde.
Possiamo affermare che gli ambiti di utilizzo delle informazioni satellitari sono innumerevoli?
Certamente. Gli ambiti vanno dall’analisi del territorio per l‘individuazione della qualità delle acque finalizzata alla verifica delle attività di depurazione, all’analisi multi-temporale con change detection per analizzare i cambiamenti nel territorio in gestione, il monitoraggio dell’abusivismo, per individuare eventuali allacci illegali alle condotte, fino al monitoraggio della subsidenza e della stabilità delle infrastrutture Fognarie. È possibile anche registrare le misurazioni dell'altezza della superficie del mare. Attualmente, infatti, il monitoraggio dell’innalzamento del livello del mare è molto importante per alcune città come Venezia e quindi diventa altrettanto importante nell' agenda globale. Oggi è indispensabile più che mai coniugare il rispetto dell’ambiente, sia in fase di realizzazione dell’intervento che nella operatività dell’opera. Ma la situazione si complica in aree remote dove la disponibilità di dati accurati e aggiornati non sempre è garantita e l’utilizzo di tecniche tradizionali di rilievo può risultare complesso. Condizioni sociopolitiche rischiose che possono determinare pericoli per gli operatori, disponibilità di tempo e budget limitato possono rendere difficile l’adozione di rilievi a terra o con mezzi aerei.
Quali tecnologie abilitano l’erogazione di servizi commerciali a valore aggiunto?
La disponibilità di un’infrastruttura orbitale interoperabile apre la strada a un ecosistema di servizi commerciali: dall’imagery on demand all’Information as a service. Le aziende potranno distribuire applicazioni direttamente sul cloud orbitale, senza dover gestire complessità hardware o infrastrutture a terra. Nel modello proposto da Planetek Italia e D-Orbit, ogni satellite diventa un nodo del “Cognitive Cloud Computing in Space” (3CS), un ambiente dove i dati vengono analizzati, contestualizzati e resi immediatamente fruibili. È l’evoluzione naturale dell’osservazione della Terra: dallo spazio dei dati a quello dell’intelligenza.
In copertina: Giovanni Sylos Labini