Le tecnologie satellitari di osservazione della terra stanno attraversando una fase molto intensa di sviluppo e, oltre a fornire un importante contributo nel contrasto ai cambiamenti climatici e nel conseguimento degli obiettivi di sostenibilità, vengono proposte anche come servizio commerciale per consentire alle aziende pubbliche e private di ogni settore un accesso a dati e a immagini utili a supportare il business e a migliorare l’impatto sui clienti.

Fino a pochi anni fa, le attività satellitari per mezzo delle tecnologie di Earth Observation (EO) erano ancora confinate all’ambito della ricerca scientifica, appannaggio esclusivo delle Agenzie Spaziali internazionali, dei centri di ricerca e dei poli universitari, di poche grandi multinazionali operanti nei settori delle tecnologie avanzate.

Soltanto recentemente l’accesso allo spazio è stato ampliato in un’ottica commerciale, per consentire un abbassamento dei costi sia di ricerca e sviluppo che di gestione operativa delle missioni, determinato da una maggiore concorrenza tra aziende del settore. Questa liberalizzazione ha favorito un’esplosione della space-economy, che sta portando grandi benefici e ricadute pratiche in molteplici ambiti e applicazioni.

La EO è un’attività particolarmente efficace, perché fornisce una visione globale, dinamica, ad alta definizione e non invasiva del nostro pianeta. Grazie ai dati acquisiti e aggiornati con elevata frequenza dai satelliti specializzati, oltre a poter individuare e monitorare l’evoluzione di determinati fenomeni, vengono costantemente alimentati sistemi di simulazione predittiva (digital twins) proficuamente impiegati nelle attività di prevenzione e di risposta alle emergenze.

I satelliti che svolgono funzioni di Earth Observation non fanno solo fotografie: sono dotati di sensori multispettrali e di radar ad alta definizione, molto sofisticati e precisi, in grado di vedere in profondità, di misurare livelli, rilevare temperature, tracciare mappe, riconoscere sostanze.

Forniscono informazioni utili per l’agricoltura, la pesca, la gestione urbana e dei territori, la protezione civile, nonché per analizzare gli effetti e pianificare le azioni di contrasto ai cambiamenti climatici.

Possono vedere quello che, ad occhio nudo, non si vede come, ad esempio, le fughe di gas dei metanodotti o le dispersioni idriche sotterranee degli acquedotti.

Tecnologie di Earth Observation e Agenda ONU 2030

Uno dei settori che più sta traendo vantaggio dall’utilizzo delle tecnologie di Earth Observation è quello della sostenibilità: tutti i 17 obiettivi dell’Agenda ONU 2030 sono supportati anche grazie all’aiuto di altre famiglie di satelliti, come quelli scientifici e meteorologici, quelli per la navigazione GPS e per le telecomunicazioni.

Non solo. Delle 54 Variabili Climatiche Essenziali (ECV) definite dalla comunità scientifica per studiare le dinamiche dei cambiamenti in atto, più della metà possono essere monitorate solo dallo spazio.

La Direzione Affari dello Spazio Esterno dell’ONU ha un programma denominato Space4SDGs, il cui scopo è proprio quello di promuovere e monitorare le iniziative che, grazie al prezioso contributo delle tecnologie spaziali, sono rivolte a migliorare le condizioni di vita delle persone e a preservare le risorse naturali della terra e l’equilibrio degli ecosistemi.

Recentemente, 35 tra i più rappresentativi casi di applicazione sono stati raccolti e illustrati in una mostra, Space for our Planet, che documenta i benefici ottenuti soprattutto nelle aree più povere e disagiate del mondo, dove esistono scarse opportunità di comunicazione e di istruzione e dove la gestione delle emergenze umanitarie è altamente critica.

Anche l’UE, tramite l’Agenzia Spaziale Europea (ESA), ha un suo analogo programma – Earth Observation for Sustainable Development (EO4SD) – che dal 2016 ad oggi ha promosso 123 progetti, realizzati in 77 paesi del mondo, coinvolgendo oltre 260 soggetti beneficiari.

Tecnologie di Earth Observation: le applicazioni di tipo commerciale

Le attività satellitari per mezzo delle tecnologie di Earth Observation consentono di acquisire una mole elevatissima di dati che, nella maggior parte dei casi, sono accessibili liberamente. Il principale programma europeo gestito dall’ESA è Copernicus, una galassia costituita da sei famiglie di satelliti che acquisiscono oltre 16 terabyte di dati al giorno.

Tuttavia, poiché i dati disponibili sono molti di più di quelli che possono essere analizzati dai potenziali fruitori, essi devono essere selezionati e classificati per tipologia e per area di applicazione, al fine di renderli consultabili in modo proficuo e tempestivo, prima che diventino obsoleti per l’uso.

Questa però è un’attività che non può essere svolta né dagli Enti del settore spaziale, che non hanno una mission commerciale e sono impegnati in altri programmi di ricerca, né dai singoli utilizzatori perché richiederebbe grandi investimenti in competenze tecniche e attrezzature informatiche che le aziende non possono permettersi.

Ecco perché si sta sviluppando un’offerta specialistica di tipo Saas (Space-as-a-Service). Questa nuova attività consiste nell’analisi dei dati e delle immagini satellitari, nella loro aggregazione mediante algoritmi di intelligenza artificiale e nella fornitura on-demand delle informazioni già confezionate su misura in base alle necessità del potenziale cliente.

Un servizio del genere amplia notevolmente il mercato dei possibili fruitori, sia nel settore privato che in quello pubblico; dalle imprese manifatturiere ai produttori e distributori di energia, dai gestori delle reti di mobilità terrestri e aeree alle compagnie di assicurazione, dai gestori delle reti di distribuzione dell’acqua alle aziende agricole, solo per fare qualche esempio.

Basta collegarsi al portale Internet del service-provider, selezionare la tipologia di informazioni richieste e ottenere il data-base di dati e immagini, pronto da utilizzare per gli scopi desiderati.

Le aziende che hanno cominciato a fornire soluzioni SaaS sono le stesse che gestiscono costellazioni satellitari private (in questo caso, i dati sono più limitati e specializzati) oppure aziende appositamente create per questo business, simili a società di brokeraggio che raccolgono dati da più fonti satellitari, pubbliche o private (in questo caso i dati sono maggiori e coprono più settori in modo estensivo).

Un altro servizio offerto consiste nello sviluppo di applicazioni specifiche per integrare la gestione dei dati satellitari con quella dei dati aziendali del richiedente, in modo da renderli fruibili per l’utilizzo quotidiano nell’ambito dei processi di business.

Insomma, molte opzioni e molte opportunità che possono aiutare le aziende ad essere più competitive e a realizzare prodotti e servizi sempre migliori, anche in un’ottica di sostenibilità.

Esempio di impiego nel settore agricolo

Uno dei settori che potrebbe trarre notevole vantaggio dall’utilizzo delle tecnologie di Earth Observation è quello dell’agricoltura di precisione, già predisposto all’uso di soluzioni innovative per la gestione delle colture: sensoristica per la rilevazione di dati e interconnessione per la trasmissione in tempo reale consentono l’automatizzazione di interventi come l’irrigazione selettiva, la pianificazione dei trattamenti fitosanitari, la semina ottimizzata.

Lo scopo dell’agricoltura di precisione è, infatti, quello di analizzare la variabilità in campo, dando a ogni terreno e a ogni pianta ciò di cui hanno bisogno, esattamente quando serve. In questo modo, si massimizzano le produzioni e si aumenta la qualità delle stesse, eliminando gli sprechi con un conseguente guadagno per l’agricoltore e per l’ambiente.

I satelliti che svolgono funzioni di EO possono offrire un supporto molto efficace all’agricoltura di precisione. Forniscono informazioni utili per effettuare un monitoraggio remoto dettagliato ed efficiente, integrato con le variabili climatiche, contribuendo ad elaborare gli indici di vegetazione che descrivono la vigoria delle piante, lo stress idrico, la quantità di clorofilla e altro ancora.

L’applicazione delle tecnologie di EO nel settore agricolo è già stata sperimentata con successo sia su scala mondiale che nazionale. Dalle piantagioni di caffè a Timor Est agli uliveti della Tunisia; dai vigneti della Valle d’Aosta a quelli delle Langhe e delle Cinque Terre.

I progetti nazionali hanno visto la partecipazione attiva delle amministrazioni locali, dell’ESA, di aziende private che operano nel settore dell’automazione, di nuove start-up specializzate nella fornitura di servizi on-demand.

La possibilità di attingere ai fondi del PNRR destinati all’innovazione tecnologica e alla sostenibilità costituisce un elemento di stimolo e di sostegno alla diffusione sempre più ampia di queste pratiche, che peraltro sono ormai imprescindibili anche nell’ottica di una gestione oculata delle risorse naturali e degli impatti ambientali.

Al momento attuale, però, la diffusione, in Italia, dell’agricoltura di precisione è ancora abbastanza limitata per alcuni motivi. Gli agricoltori fanno prevalentemente parte di una generazione che fatica a comprendere i benefici della tecnologia; la dimensione delle aziende agricole nostrane è medio-piccola e questo comporta una certa difficoltà nel sostenere importanti investimenti per l’innovazione; il parco dei mezzi agricoli è vetusto e le aree rurali spesso non sono raggiunte dalle moderne reti di telecomunicazioni.

I primi casi di applicazione dimostrano come questa sia, comunque, la strada da seguire nei prossimi anni.