JMU Dimostra il Primo Controllo Autonomo dell'Assetto Satellitare Tramite IA in Orbita

L'Università Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU) ha conseguito un primato mondiale nel settore aerospaziale, dimostrando con successo il controllo autonomo dell'orientamento di un satellite mediante intelligenza artificiale (IA) direttamente in orbita. L'impresa pionieristica è stata realizzata a bordo del nanosatellite 3U denominato InnoCube, un risultato che prefigura un incremento di sicurezza ed efficienza per le future operazioni satellitari terrestri.

La capacità di regolare con precisione l'assetto è essenziale per l'allineamento degli strumenti scientifici, la gestione termica dovuta all'irraggiamento solare e l'esecuzione di manovre di riposizionamento necessarie alle missioni spaziali. Tradizionalmente, questi compiti erano affidati a operatori umani o a routine software preimpostate, metodi che presentano limiti di reattività in scenari operativi imprevisti. Il team di ricerca della JMU, guidato dal Professor Sergio Montenegro, ha sviluppato un controllore d'assetto basato sull'IA per InnoCube, implementando una tecnica di Deep Reinforcement Learning (DRL).

Il test decisivo si è svolto durante un passaggio orbitale il 30 ottobre 2025, tra le ore 11:40 e le 11:49 CET, momento in cui l'agente IA ha eseguito in modo completamente autonomo una manovra completa di assetto, impiegando le ruote di reazione per raggiungere una configurazione angolare stabilita. Questa implementazione costituisce la prima validazione in orbita di un controllore addestrato con DRL, superando il divario noto come Sim2Real, ovvero la discrepanza tra l'apprendimento in simulazione e le condizioni operative reali. Il successo è stato replicato in sessioni di prova successive, confermando la robustezza del sistema.

L'iniziativa si inserisce nel progetto LeLaR, acronimo di In-Orbit Demonstrator for Learning Attitude Control, focalizzato sull'elaborazione di sistemi di controllo dell'assetto di nuova generazione interamente autonomi. I membri chiave del team LeLaR che hanno contribuito a questo risultato includono il Dr. Kirill Djebko, Tom Baumann, Erik Dilger, il Professor Frank Puppe e il Professor Montenegro. Il progetto LeLaR ha ricevuto un finanziamento di circa 430.000 euro dal Ministero Federale Tedesco per gli Affari Economici e l'Energia, un sostegno che evidenzia l'importanza strategica di questa ricerca per l'industria spaziale tedesca.

Il Professor Montenegro ha sottolineato come questa pietra miliare introduca una nuova categoria di sistemi di controllo satellitare: intelligenti, adattivi e intrinsecamente capaci di autoapprendimento. L'utilizzo delle ruote di reazione, piccoli volani che agiscono per conservazione del momento angolare, consente l'orientamento del veicolo spaziale senza l'uso di propulsori, garantendo un controllo più pulito e potenzialmente più esteso. L'adozione di controllori basati su DRL, in sostituzione degli algoritmi statici che richiedono lunghe calibrazioni manuali, promette di abbreviare il ciclo di ingegnerizzazione e accelerare la messa in servizio delle future piattaforme orbitali, ponendo le basi per missioni interplanetarie più complesse e autosufficienti.