Sintesi del progetto
NEBULA intende garantire la sicurezza delle operazioni satellitari in un ambiente sempre più congestionato da costellazioni in rapida espansione e detriti orbitali. Le tecnologie tradizionali basate su camere e architetture GPU non sono progettate per operare efficacemente entro i vincoli energetici, dimensionali e di latenza imposti dai satelliti. Il progetto introduce una nuova generazione di sistemi di visione autonomi basati su camere e processori neuromorfici, capaci di eseguire localmente e in tempo reale il rilevamento e il tracciamento degli oggetti in orbita.
Obiettivi
Il progetto punta a consentire ai satelliti di operare in maniera più autonoma e sicura, riducendo la dipendenza dalla Terra e fornendo una risposta immediata ai rischi di collisione. NEBULA intende dimostrare che un payload ottico neuromorfico può soddisfare i requisiti di bassa potenza, rapidità di elaborazione e affidabilità necessari per la Space Situational Awareness in orbita, contribuendo a una gestione più sostenibile e resiliente dell’ambiente spaziale.
Problemi e necessità
L’aumento di satelliti e detriti rende essenziale disporre di sistemi che operino con latenza minima e autonomia elevata. Le camere tradizionali producono grandi quantità di dati e richiedono hardware pesante e dispendioso, impossibile da scalare su satelliti piccoli o costellazioni distribuite. È quindi urgente adottare soluzioni capaci di percezione continua, basso consumo e capacità di elaborazione onboard. Sistemi di visione basati sull’individuazione di eventi specifici (event-based) e neuromorphic computing sono tecnologie emergenti che consentono di superare questi limiti.
Soluzioni sviluppate
NEBULA ha dimostrato l’integrazione completa di una camera event-based con un processore neuromorfico all’interno di un banco ottico, validando la fattibilità del sistema per applicazioni spaziali. I test in ambienti simulati hanno mostrato capacità elevate di tracking e rilevamento autonomo con latenza ridotta e grande efficienza energetica. È stato inoltre sviluppato un framework per testare il sistema che consente la simulazione, l’integrazione e il benchmarking di algoritmi di Intelligenza Artificiale con cui perfezionare la pipeline e che renderà possibile verificare l’utilizzo di nuovi sensori, dataset in scenari complessi.
Impatti
NEBULA è in grado di migliorare sicurezza e affidabilità dei servizi spaziali da cui dipendono comunicazioni, navigazione e osservazione scientifica. La tecnologia contribuisce alla sostenibilità delle missioni riducendo consumi energetici, necessità di trasmissione dati e interventi da Terra. Al di fuori dello spazio, le tecniche sviluppate possono alimentare innovazioni in robotica autonoma, droni, sistemi industriali e monitoraggio intelligente, dove latenza ridotta e basso consumo sono fattori critici.
Settori di applicazione
Le applicazioni principali del sistema sviluppato riguardano la Space Situational Awareness, l’autonomia dei satelliti e la gestione delle costellazioni a bassa orbita, con particolare interesse per CubeSat e piattaforme compatte. Le architetture neuromorfiche e le camere event-based possono inoltre essere trasferite a robotica, sorveglianza industriale etc.
