Nell’ultimo periodo si è registrato un notevole aumento del numero di satelliti in orbita in relazione alla New Space Race. Questo fenomeno evidenzia come il controllo di specifiche orbite riveste una grande importanza strategica garantendo lo svolgimento di diverse attività. I recenti progressi tecnologici hanno consentito l’utilizzo tattico dei satelliti anche in campo militare aprendo la strada a nuove opportunità di applicazione in questo settore.
Il ruolo dei satelliti nella difesa
Nel tempo, le tecnologie inerenti ai satelliti sono diventate parte integrante dello sviluppo e del potenziamento della difesa e della sicurezza sia a carattere nazionale che internazionale. Per decenni la difesa si è avvalsa di satelliti geostazionari, di grandi dimensioni, situati su orbite lontane (GEO) a circa 35 mila chilometri dall’equatore. Grazie al progresso raggiunto, è stato poi possibile ricorre all’uso di satelliti minori che gravitano nell’orbita bassa (LEO) operando ad altezze che raggiungono i 2000 chilometri dalla superficie terrestre.
I piccoli satelliti sono dispositivi di ridotte dimensioni con peso contenuto che vengono realizzati in tempi rapidi. Il processo di costruzione e di lancio dei piccoli satelliti è più economico rispetto a quanto concerne i grandi satelliti consentendo di sperimentare diverse tecnologie ed applicazioni ad un costo ridotto. La possibilità di aggiornare in tempi rapidi i piccoli satelliti permette di incorporare i progressi tecnologici su questi dispositivi garantendo quindi un costante aggiornamento della tecnologia in orbita. Questa sua caratteristica diventa quanto più importante nell’ambito delle applicazioni militari in quanto l’impiego di tecnologie all’avanguardia è determinante per condurre specifiche operazioni.
Molte applicazioni di questi dispositivi coinvolgono costellazioni di centinaia di satelliti, tipicamente note come mega-costellazioni. Il loro impiego porta ad una serie di vantaggi connessi all’aumento della risoluzione temporale (tasso di rivisitazione) in grado di fornire un’immagine completa e dettagliata della Terra consentendo ai vertici militari di prendere decisioni in tempo reale. L’utilizzo di questi sistemi offre quindi nuove opportunità per la raccolta di informazioni di natura precisa e completa grazie alla combinazione di diversi tipi di dati garantendo quindi maggiore qualità e copertura delle immagini catturate. Un ulteriore elemento positivo riguarda l’invulnerabilità della costellazione in caso di attacco. Nell’ipotesi in cui un piccolo satellite venisse colpito all’interno di una costellazione, essa continuerebbe indipendentemente a funzionare fungendo quindi da deterrente verso possibili minacce.
Un esempio concreto dell’applicazione militare dei piccoli satelliti riguarda l’esercitazione Project Convergence effettuata dagli Stati Uniti in ottobre 2020. Durante questa esercitazione l’apparato militare si è avvalso dei satelliti per acquisire le immagini del campo di battaglia in tempo reale e, attraverso l’utilizzo dei satelliti dedicati alle comunicazioni, ha trasmesso informazioni sul targeting in diretta. Il risultato di questa operazione ha permesso di ridurre la sequenza temporale del tiratore da 20 minuti a 20 secondi.
In campo militare i satelliti vengono spesso utilizzati per scopi inerenti al settore del telerilevamento. Dopo la metà del secolo scorso, questa applicazione ha assunto un’importanza sempre più crescente nei governi dei paesi maggiormente sviluppati. Si è quindi innescata una vera e propria corsa spaziale che ha implicato l’avvio di programmi di ricerca e di sviluppo per la realizzazione di tecnologie satellitari indirizzate alla difesa e alla sicurezza.
Il telerilevamento spaziale e il contributo dell’intelligenza artificiale
Sulla base della trattazione storica, il telerilevamento spaziale può essere considerato un’evoluzione della fotografia aerea utilizzata per scopi bellici durante la guerra italo-turca combattuta in Libia nel 1912. A partire da questo momento, i mutamenti geopolitici e la rivoluzione negli affari militari strettamente legata a nuove necessità operative hanno contribuito al conseguimento di notevoli risultati. Questi due elementi rappresentano la forza trainante che alimenta costantemente ulteriori progressi e il raggiungimento di nuovi traguardi.
Nell’ultimo decennio si è registrato un importante sviluppo di nuove strumentazioni e di dispositivi di controllo che hanno consentito un incremento del numero di satelliti dedicati all’osservazione terrestre. I recenti progressi raggiunti nell’ambito di strumenti ottici e sensori iperspettrali, pancromatici e multispettrali rappresentano la fonte primaria per l’ottenimento di preziose informazioni di carattere sia civile che militare. Questi sistemi garantiscono un’elevata qualità dell’informazione che presenta un carattere quanto più accurato e aggiornato circa un’ampia gamma di attività svolte sulla superficie terrestre.
I servizi di telerilevamento si mostrano particolarmente efficienti nelle fasi di monitoraggio e rilevazione di attività e/o anomalie. Essi vengono applicati, per esempio, nel controllo di installazioni militari come porti e strutture aeroportuali consentendo l’acquisizione diretta di dati strategici in relazione alla quantità e alla tipologia di truppe, di veicoli e di armamenti presenti in un determinato momento in una specifica area del globo. Le immagini provenienti dall’intelligence satellitare consentono poi di condurre attività di controllo, di ricognizione e di identificazione delle aree percorribili insieme all’elaborazione di analisi sulla visibilità e la presenza di infrastrutture critiche.
Una delle principali evoluzioni che interessa il settore dei satelliti riguarda il contributo apportato dall’intelligenza artificiale in grado di ottimizzare e migliorare le attività svolte in orbita. Attraverso il ricorso all’IA è possibile effettuare delle pre-valutazioni sulle immagini satellitari tramite reti neurali artificiali che consentono di estrapolare informazioni utilizzando specifici algoritmi di computer vision.
Inoltre, l’utilizzo di tecniche di machine learning e deep learning rende possibile l’analisi e la comprensione delle immagini catturate da parte delle reti neurali. L’impiego di questi metodi consente di incrementare la velocità e l’efficienza nei processi di rilevamento e/o decisionali in situazioni anomale o rischiose. Questo tipo di operazione è già in uso in Europa nel settore marittimo con software ad uso duale, nel campo della sicurezza e della difesa (Maritime Situational Awareness).
Le criticità esistenti
Nonostante il grande progresso raggiunto e gli sviluppi tecnologici che consentono di migliorare la qualità dei dati e di processare enormi quantità di informazioni attraverso appositi strumenti e sistemi, ad oggi, permangono ancora delle limitazioni importanti nell’ambito dell’osservazione terrestre.
Una delle principali problematiche riguarda la traiettoria orbitale del satellite che svolge un ruolo determinante. Un’eventuale operazione di riposizionamento implica un notevole impiego di risorse, di tempo ed energie causando un ritardo significativo nel caso di ripianificazione della missione. A pari merito le condizioni meteorologiche rappresentano un ulteriore ostacolo durante le attività di telerilevamento spaziale in quanto possono influire negativamente sulla qualità dei dati raccolti.
La criticità maggiore riguarda però gli attacchi cyber: le tecnologie satellitari sono estremamente vulnerabili verso potenziali attacchi informatici provenienti dalla superficie terrestre. A causa dell’impossibilità di modificare l’hardware in tempi brevi e della lunga attivazione operativa, i satelliti sono suscettibili alle minacce che possono compromettere il loro funzionamento e la riservatezza delle informazioni.
Tuttavia, nonostante le persistenti difficoltà, la commercializzazione e la crescente diffusione dei piccoli satelliti rappresenta un punto di forza grazie al costo ridotto e alle molteplici prestazioni e applicabilità. Di conseguenza, anche gli stati dotati di minori disponibilità economiche possono avvalersi di queste tipologie di satelliti sfruttando i vantaggi strategici che essi possono fornire anche in ambito militare.
