ELECTRA: il progetto del CubeSat Team alla Concurrent Design Facility dell’ESA
ELECTRA è un CubeSat 3U sviluppato dal CubeSat Team con l’obiettivo di studiare fenomeni atmosferici e testare nuove tecnologie per missioni spaziali a basso costo. Il satellite, di dimensioni pari a circa 10 × 10 × 30 centimetri, è progettato per misurare il Total Electron Content (TEC) nella ionosfera, parametro fondamentale per comprendere l’evoluzione dei fenomeni atmosferici e migliorare l’affidabilità dei sistemi di comunicazione e navigazione satellitare. Il CubeSat farà inoltre da piattaforma dimostrativa per sperimentare un’unità di propulsione miniaturizzata e un sistema di determinazione precisa dell’orbita basato su GNSS.
A progettare ELECTRA è stato il CubeSat Team, gruppo studentesco attivo dal 2008 che riunisce oltre 50 studenti, sia triennali che magistrali, impegnati nella progettazione e nello sviluppo di piccole piattaforme satellitari dedicate a missioni scientifiche e alla sperimentazione di nuove tecnologie spaziali.
Nell’ambito dello sviluppo della missione, ELECTRA ha recentemente raggiunto un’importante tappa avanti grazie allo studio condotto presso la Concurrent Design Facility (CDF) dell’Agenzia Spaziale Europea (ESA), uno degli ambienti più avanzati per la progettazione collaborativa di missioni spaziali.
Facendo un passo indietro: nel 2025 il progetto ELECTRA era stato selezionato per partecipare al programma ESA Fly Your Satellite! Design Booster, iniziativa dell’Agenzia Spaziale Europea promossa nell’ambito dell’ESA Academy per sostenere la formazione delle nuove generazioni di professionisti e professioniste del settore spaziale. Il programma ha supportato cinque team europei, di cui italiano solo il CubSat Team, nello sviluppo e nel consolidamento del design delle loro missioni satellitari, offrendo accesso a competenze tecniche, strumenti professionali e infrastrutture utilizzate nella progettazione delle missioni spaziali.
Lo sviluppo della missione è, poi, proseguito dal 23 al 27 febbraio 2026 quando dieci membri del team si sono recati presso ESTEC, il centro tecnico dell’ESA nei Paesi Bassi, per partecipare a uno studio intensivo presso la Concurrent Design Facility (CDF), uno degli ambienti più avanzati per la progettazione collaborativa di missioni spaziali, mentre altri membri del gruppo hanno seguito le sessioni da remoto.
Lo studio, durato una settimana, ha rappresentato un momento fondamentale nello sviluppo della missione, permettendo di passare da una definizione preliminare del progetto verso una configurazione del satellite più matura e integrata. L’esperienza nella CDF ha offerto agli studenti e alle studentesse l’opportunità di comprendere da vicino come vengono progettate le missioni spaziali in ambito professionale: diverse discipline ingegneristiche lavorano infatti in parallelo, aggiornando il design in tempo reale e valutando rapidamente le diverse soluzioni progettuali.
Il lavoro si è svolto seguendo un approccio di Model Based Systems Engineering (MBSE), che consente di sviluppare il progetto attraverso modelli di sistema condivisi tra le diverse discipline. L’utilizzo di questo metodo ha permesso al team di sperimentare come una progettazione model-centric possa ridurre le incongruenze tra sottosistemi, accelerare le decisioni di trade-off e rafforzare la tracciabilità dei requisiti e il controllo della configurazione, aspetti fondamentali per una missione studentesca in rapida evoluzione.
Durante le sessioni di lavoro, il team ha affinato l’architettura complessiva del sistema e l’approccio alla gestione dei rischi, accelerando la progettazione dei principali sottosistemi del satellite, tra cui power, attitude and orbit control, propulsion e onboard data handling. Parallelamente sono state sviluppate le strategie per le operazioni di missione, la post-elaborazione dei dati e le attività di assemblaggio, integrazione, verifica e test (AIVT), con il supporto degli ingegneri ESA.
Gli studenti hanno inoltre utilizzato un Immersive Space Design Environment (ISDE) sperimentale per visualizzare e interagire con la configurazione del satellite, facilitando il lavoro di progettazione collaborativa. Il prototipo ISDE è attualmente in fase di sviluppo nell’ambito del programma ESA General Support Technology Programme (GSTP) da parte di un consorzio danese che include NordSpace, SAGA e Khora.
Lo studio è stato reso possibile grazie al supporto del team CDF e al contributo finanziario dell’ESA Education Office. Negli ultimi anni sono stati pochi i progetti educativi ad accedere alla Concurrent Design Facility dell’ESA, rendendo questa esperienza particolarmente significativa sia dal punto di vista tecnico sia da quello formativo.
Al termine della settimana di lavoro, il progetto ELECTRA ha raggiunto un maggiore livello di maturità tecnica e il team ha acquisito preziose competenze sui processi di progettazione e sviluppo delle missioni spaziali, vivendo un’esperienza diretta in uno degli ambienti più importanti dell’ingegneria spaziale europea.
Il prossimo passo sarà la Design Booster 2 Final Design Review: il team, dopo aver fornito agli esperti i documenti per presentare il progetto completo della missione, ora è in attesa della valutazione finale che arriverà in occasione della colocation a metà aprile.
