'New Earth observation, atmospheric sounding, planetary exploration and generally scientific missions require the capability to handle large amount of data and to process them on-board applying both first level trigger procedure and compression algorithm. The always bigger data flow requests an high on-board numerical calculation capability in order to elaborate the acquired information before sending them to the Earth. Available DSP based modules offer a typical computing power of 20 MIPS and more noticeably 20 to 60 MFLOPS. Although it was considered sufficient a few years ago, future applications will require much higher computing power. This requirement, together with the strong need to reduce the dependence on critical technologies from outside Europe, makes mandatory the development of next generation of European general-purpose high performance DSPs with a linked efficient and reliable SW application development environment. DSPACE project aims to develop a high performance DSP for space application up to 1 GFLOPS that, meeting the scalability, multi-purpose and usability features, is conceived to be used both as stand-alone signal processor into embedded systems and as building component for increasing the computational capability. A new DSP Core will be designed taking into account requirement and limitation due to European actual space technology. A complete front/back-end software environment, including a low level code optimiser layer, is expected to be developed together with benchmarks representative of common space scenarios. The DSPACE core will be housed on FPGA demonstrator board and made available with complete SW Development Environment.'

ATLLAS II is a logical follow-up of a recently finalized FP6 project which has as objectives the identification and assessment of advanced light-weight and high-temperature resistant materials for high-speed vehicles up to Mach 6. The material requirements are first defined through an in-depth feasibility study of a Mach 5-6 vehicle. The consortium has now this capability at hand as they can rely on a first set of validated tools, material databases and valuable experience acquired during ATLLAS-I. Starting with a preliminary aero-thermal-structural high-speed vehicle design process, further multi-disciplinary optimization and testing will follow to result into a detailed layout of an independently European defined and assessed high-speed vehicle. Special attention will be given to alleviate sonic boom and emissions at high altitudes. Throughout the design process, the aero-thermal loads will define the requirements for the proposed materials and cooling techniques needed for both the airframe and propulsion components. The former will focus on sharp leading edges, intakes and skin materials each coping with different external aero-thermal loads. The latter will be exposed to internal combustion driven loads. Both metallic (Titanium Matrix Composites and Ni-based Hollow Sphere Stackings) and non-metallic materials (Ceramic Matrix Composites and Ultra High Temperature Composites) will be evaluated. Combined aero-thermal-structural experiments will test various materials as specimens and realistic shapes at extreme conditions representative for high flight Mach numbers. Both static and cyclic tests at low and high temperatures are planned including the evaluation of their durability in terms of long duration exposure to the harsh flight conditions. The materials assigned to dedicated engine components will be exposed to realistic combustion environments. These will be combined with passive or active cooling technologies developed in ATLLAS-I.

PulCheR (Pulsed Chemical Rocket with Green High Performance Propellants) is a new propulsion concept in which the propellants are fed in the combustion chamber at low pressure and the thrust is generated by means of high frequency pulses, reproducing the defence mechanism of a notable insect: the bombardier beetle. The radical innovation introduced by PulCheR is the elimination of any external pressurizing system even if the thruster works at high pressure inside the combustion chamber. At each pulse, pressurization of the combustion chamber gases takes place due to the decomposition or combustion reaction, and the final pressure is much higher than the one at which the propellants are stored. The weight of the feeding system is significantly reduced because the propellants are fed at low pressure, and there is no need for turbopumps, high pressure propellant tanks or gas vessels. The feed pressure becomes independent on the chamber pressure and the performance degradation typical of the blow down mode in monopropellant thrusters can be avoided. The PulCheR concept is able to substitute many currently used propulsion systems for accessing space. It can be employed for low orbital flight and beyond and subsequent re-entry (allowing also for re-usable vehicles), and can be used in space vehicles for typical manoeuvres around a planet or during interplanetary missions. The feasibility of this new propulsion concept will be investigated at breadboard level in both mono and bipropellant configurations through the design, realization and testing of a platform of the overall propulsion system including all its main components. In addition, the concept will be investigated using green propellants with potential similar performance to the current state-of-the-art for monopropellant and bipropellant thrusters. The test campaign will experimentally investigate the propulsive performance of the system in terms of specific impulse, minimum impulse bit and thrust modulation.

Clouds are the largest source of uncertainty in weather prediction, climate science, and remain a weak link in modeling atmospheric circulation. This is rooted in the fact that clouds depend on the physical and chemical processes over a huge range of scales, from the collisions of micron-sized droplets and particles to the airflow dynamics on the scales of thousands of meters. Since ambiguities related to representation of clouds in climate models prevail, explorative observations are still needed. The challenge is on the one hand to establish connections across this range of scales, from aerosol and particle microphysics to macro-scale turbulent dynamics in clouds, and on the other to combine knowledge and training across vastly different scientific and engineering disciplines. The aim of COMPLETE is to develop an inter/multidisciplinary training network that will prepare high-potential early stage researchers (ESRs) with both scientific and industrially-oriented skills that will advance our understanding in these multi-scale complex natural phenomena. COMPLETE will vastly improve Europe’s position as a global leader in technology, science and innovation to address climate change challenges. The training programme will combine the scientific investigation of specific aspects of cloud physics and related turbulent dynamics with training in key professional skills. This comprises an exceptional experimental programme that includes field experiments, laboratory and numerical simulations, the design and development of advanced fast temperature probes, velocity MEMS and innovative atmospheric mini radio-sondes; all aimed at the production of new, Lagrangian based, cloud fluctuation datasets, required to reduce the fragmentation of results and knowledge in this field.

Satellite contractors are permanently looking for cost and performance improvements. This cascades to the PPU, a subsystem having a very high impact on the cost and performance of EP systems. Hence, we propose to focus on the PPU “heart” studying a disruptive power converter, with major innovations complementary to the incremental improvements, beyond the state of the art. We will demonstrate and combine in a synergistic way innovative technologies (such as GaN, digital control, adaptive filtering and embedded packaging), thus resulting in a radical breakthrough applicable to advanced EP architectures based on such PPU designs. The consortium plans to demonstrate the selected technologies by means of a 7.5 kW power converter to be tested in electrical propulsion existing test facilities, thus providing measurable validation, and specification definition, within the 2016 Phase 1 time frame. This will lead to dramatic improvements in cost, mass and volume targeting part list reduction (by 3), converter efficiency (98%) and optimized thermal characteristics (200°C), translating into system optimization and increased power requirements. Being at the forefront of technological developments, the consortium members are able to anticipate emerging technologies and medium to long term performance requirements consistent with existing and planned space programs at national, commercial and ESA levels. GaNOMIC will constitute a solid technical basis for future Direct Drive configurations, and further down the line, to “distributed” configurations where the PPU can be eliminated altogether. In addition to promoting and accelerating the development of breakthrough EP-related concepts, the consortium members have identified other markets, e.g. aeronautics and automotive, which could benefit from these innovating high performance power converter and related technologies under consideration. The consortium is committed to continue this study in future calls of the SRC.

CHEOPS proposes to develop three different Hall Effect Thruster electric propulsion systems: a dual mode EPS for GEO applications, a low power for LEO applications and a >20 kW high thrust EPS for exploration applications. Each of these will be developed according to market needs and drivers applying incremental technology changes to existing EPS products. The development approach will follow the ESA ECSS approach and the dual mode and low power are targeting a System PDR review with 42 months from the project start. Development will cover the following elements: thruster, cathode, PPU and FMS. The project is perfectly aligned to the SRC guidelines published with the call. Through a detailed development plan the project will demonstrate their ability to achieve by the end of CHEOPS Phase II (2023) the following: a) TRL7-8 for dual mode and low power b) high power HET EPS TRL6. Common transverse activities will include advanced numerical design tools for electric propulsion which will further the understanding of the observable behaviour and interactions with the satellite platform and predict performances of a given design. This includes alternative propellants and the ability to estimate the system lifetime. Finally significant progress will be made in establishing a HET performances measurement standard and developing advanced non-intrusive tests for measuring thruster erosion. The CHEOPS consortium is led by SNECMA and is comprised of representatives of the biggest European Prime satellite makers, the full EPS supply chain and supported by academia.

The main objective of the HV-EPSA project is to break the current state-of-the-art in satellite electrical & power subsystem, expand the present application domain of the classical technologies and perform a full system analysis and validation to optimize the electrical chain including the new electrical propulsion units and communication systems The electrical & power subsystem (EPS) is mainly devoted to provide electrical power to all the active systems of a satellite. It generates and distributes a “primary power bus” whose characteristics are optimized to the mission needs. This bus is usually generated from solar arrays and electrochemical batteries. These power sources are controlled by a Power Conditioning Unit (PCU) which delivers the power bus. EPS is a major constituent of a satellite : its cost may reach up to 30% of the total platform cost. There is a large design variety of power buses, with voltage levels typically ranging from 28 to 100V. This state-of-the-art is well adapted to past and current needs in term of power conditioning & distribution for science and telecommunication satellites. Nevertheless, a short-term need is raising for higher operating voltages, especially for the new electrical propulsion systems and high power payloads Increasing the bus voltage represents a real technical challenge. During its life, the satellite has to face many “harsh” environment constraints (radiations, pressure, plasma,…) which limit the choice of high voltage electronic parts and favor destructive electrical discharges or arcs. This study will consider: solar arrays, power conditioning and distribution units (PCDU), cables and connectors, up to the main driving units for high voltage feeds: the EPCs (Electrical Power Conditioner for radio frequency amplifiers supply) and PPUs (Plasma Propulsion Unit for electric thrusters). This study will enable a full system analysis including units optimization and materials testing within representative environment.

Il laboratorio pubbilico/privato RISMA punta a fornire un servizio completo per la prevenzione del rischio costiero ed idrogeologico attraverso nuovi strumenti di monitoraggio, l’esecuzione di piani di monitoraggio e la realizzazione di modelli fisici. Il panorama dei settori di interesse è molto ampio e comprende indagini sull’erosione delle spiagge e delle coste alte, sulla stabilità dei terreni, sulla caratterizzazione di depositi sottomarini, sulla qualità delle acque. Il laboratorio ha tra i suoi obiettivi prioritari lo sviluppo dell’infrastruttura tecnologica abilitante basata su sensori e sistemi sensori fortemente innovativi che sfruttano prevalentemente le tecnologie fotonich e.

Il progetto TESYS RAIL - Tecniche e strumenti per incrementare la sostenibilità ambientale dei sistemi di trasporto ferroviari intende ridurre l’impatto ambientale del sistema ferroviario, sia per i veicoli che per le infrastrutture, proponendo degli interventi sui sistemi di funzionamento e di gestione. Oltre all’attenzione per il treno e all’impatto ambientale, che rappresentano lo scopo principale del progetto, il fine di TESYS RAIL è di perseguire un miglioramento in termini di comfort e di sicurezza anche per i passeggeri.

Il progetto si propone di proseguire nello sviluppo del settore dell’Osservazione della Terra e della gestione delle emergenze. In particolare, esso si focalizza sulla necessità di tempi di rivisitazione più brevi nei sistemi di osservazione, sulla capacità di utilizzare i sensori di diversa natura (ad esempio il radar, ottici) e, infine, sull’utilizzo di questi strumenti più flessibile e rapido. Questo aiuterà a gestire in modo più efficace le fasi di pre-disastro, risposta al disastro e post sisastro.

In questa attività di ricerca e sviluppo di rivelatori innovativi per impiego industriale, ambientale, medico e spaziale intendiamo realizzare un sensore basato su un film di diamante policristallino attraverso tecniche di deposizione chimico-fisiche. Il diamante policristallino depositato su un substrato di silicio è stato proposto da diversi anni come fotoconduttore per la messa a punto di rivelatori a basso rumore di fotoni ultravioletti (UV): non ha ancora però diffusione commerciale in quanto permangono ancora problemi tecnici di affidabilità e riproducibilità di realizzazione industriale. Le proprietà fisiche e chimiche del diamante rendono questo materiale molto interessante nella rivelazione degli UV. In particolare, la sua ampia gap (5.5eV) assicura una corrente di perdita molto bassa ed un assorbimento selettivo di fotoni con lunghezza d’onda inferiore a 225 nm, facendone un candidato ideale per la rivelazione nella regione che va dall’UV ai raggi X molli. Infatti altri materiali difficilmente presentano simili prestazioni. Inoltre questo materiale presenta un’alta conducibilità termica, elevata stabilità chimica, ottima resistenza a radiazioni e non è igroscopico, come per esempio altri composti attualmente usati per la rivelazione di fotoni UV, quali il CsI. Pertanto questi dispositivi possono essere di grande utilità in vari ambiti industriali ed applicativi, quali il monitoraggio ambientale, la radioterapia ed il settore aerospaziale grazie alle loro peculiari proprietà. Le applicazioni più immediate possono essere il monitoraggio di processi foto-litografici con radiazione UV, controllo di sorgenti UV (fiamme, lampade, per applicazioni estetiche ed industriali, laser ad eccimeri) realizzazione di fibre ottiche, studio di contaminanti attraverso assorbimento UV. Lo stesso tipo di dispositivo è anche sensibile a particelle cariche e può essere usato come dosimetro in quanto presenta ottime caratteristiche di linearità. Pertanto proponiamo uno studio di fattibilità, e successivamente attraverso tecniche innovative di deposizione la realizzazione di diversi prototipi e di esemplari di rivelatori di fotoni per applicazioni nei campi succitati e pronti per essere commercializzati. Nell’ambito di questa attività di ricerca e sviluppo, ci avvarremo di diversi dottori di ricerca che saranno finanziati con borse di studio post doc o rientreranno dall’estero. E’ previsto per tutti loro un progetto formativo basato su una serie di corsi su rivelatori, elettronica, scienze dei materiali, tecniche di acquisizione dati, problematiche di trasferimento tecnologico alle imprese e di proprietà intellettuale delle ricerche; questi corsi saranno funzionali al consolidamento della loro esperienza quali ricercatori e possibilmente per un loro rapido inserimento in ambiti di ricerca di base o settori industriali innovativi.

La Strategia Europea 2020, in corso di adozione a livello italiano e regionale, prevede che si risponda alle GrandiSfide Sociali in termini di Soluzioni Innovative – competitive e sostenibili – costituite da Prodotti, Servizi, Processi eBusiness Models, ad alto valore aggiunto, fondate su Ricerca e Innovazione. In questo ambito, il ruolo fondamentaledel Consorzio MEDIS è quello di definire e gestire lo sviluppo delle tecnologie abilitanti necessarie e la loroimplementazione per ottenere prodotti e servizi ad alto valore aggiunto, che siano sostenibili e competitivi sul mercatoglobale [rif. Piano di Sviluppo Strategico – Distretto ad Alta Tecnologia MEDIS – 2011-2015].In particolare, il progetto MASSIME si propone di sviluppare sistemi di sicurezza meccatronici innovativi (cablati ewireless) per applicazioni ferroviarie, aerospaziali e robotiche, costituiti da combinazioni di sensori e tecnologiemicroelettroniche e supportate da un'adeguata infrastruttura software.L'implementazione di ciascuna soluzione innovativa sarà finalizzata all'aumento dell'affidabilità e della sicurezza,all'ottimizzazione dei costi di esercizio ed anche al recupero di parti e componenti secondo un ciclo di dismissione piùeco-sostenibile.La natura collaborativa del progetto fornirà opportunità sinergiche nello sviluppo ed uso di architetturehardware/software comuni, favorendo il trasferimento tecnologico dei risultati al termine del progetto. La fattibilitàdelle soluzioni tecniche, derivanti dalle attività di ricerca, verrà messa in rilievo tramite l'ausilio di Dimostratori inscala reale che saranno sottoposti a test.

Programma d'investimento congiunto con VVN S.r.l. – Verification & Validation in a Nutshell. Il progetto in esame consiste nella realizzazione di una piattaforma (HW e SW) safety critical, denominata P-SCAM, che ha lo scopo di diventare una base standard su cui costruire sistemi embedded per applicazioni vitali multi settoriali (controllo impianti, sistemi di avionica, sistemi di segnalamento ferroviario). La piattaforma, basata sull'integrazione di tecnologie di acquisizione, trasmissione ed elaborazione dei dati real-Time, è in grado di fornire da remoto (attraverso un protocollo GSM dedicato) servizi di diagnostica e/o monitoraggio di sistemi vitali, senza alcun intervento esplicito dell'operatore esterno, garantendo così un incremento dell'affidabilità degli stessi e parallelamente una significativa riduzione dei costi di manutenzione e dei tempi d'inattività. La piattaforma, velocemente riconfigurabile, permette anche l'inserimento di nuove applicazioni e configurazioni di partizionamento senza che l'intero sistema debba essere riqualificato e ri-validato ogni volta e può essere estesa ad una vasta gamma di applicazioni in diversi settori industriali quali: il ferroviario (scambio d'informazioni di segnalamento necessarie alla marcia in sicurezza), automotive (gestione del sistema di controllo della frenata), medico (controllo di somministrazioni mediche a distanza quali emodialisi, sistemi ecografici, consulto di specialisti per emergenza medica, ecc.), aereospaziale (diagnostica e monitoraggio remoto di sistemi di volo), etc.

Programma d'investimento congiunto con SITAEL S.p.A. Il progetto in esame consiste nella realizzazione di una piattaforma (HW e SW) safety critical, denominata P-SCAM, che ha lo scopo di diventare una base standard su cui costruire sistemi embedded per applicazioni vitali multi settoriali (controllo impianti, sistemi di avionica, sistemi di segnalamento ferroviario). La piattaforma, basata sull'integrazione di tecnologie di acquisizione, trasmissione ed elaborazione dei dati real-Time, è in grado di fornire da remoto (attraverso un protocollo GSM dedicato) servizi di diagnostica e/o monitoraggio di sistemi vitali, senza alcun intervento esplicito dell'operatore esterno, garantendo così un incremento dell'affidabilità degli stessi e parallelamente una significativa riduzione dei costi di manutenzione e dei tempi d'inattività. La piattaforma, velocemente riconfigurabile, permette anche l'inserimento di nuove applicazioni e configurazioni di partizionamento senza che l'intero sistema debba essere riqualificato e ri-validato ogni volta e può essere estesa ad una vasta gamma di applicazioni in diversi settori industriali quali: il ferroviario (scambio d'informazioni di segnalamento necessarie alla marcia in sicurezza), automotive (gestione del sistema di controllo della frenata), medico (controllo di somministrazioni mediche a distanza quali emodialisi, sistemi ecografici, consulto di specialisti per emergenza medica, ecc.), aereospaziale (diagnostica e monitoraggio remoto di sistemi di volo), etc.

Il progetto prevede lo sviluppo di un prototipo di interfaccia Boa-Enconder per impianti di segnalamento ferroviario conforme allo standard Eurobalise. Gli obiettivi specifici del programma riguardano la realizzazione di dispositivi elettronici localizzati lungo le tratte ferroviarie in corrispondenza delle stazioni (boe ed encoder) in grado di connettersi con antenne e apparati radio installati a bordo dei treni. In particolare, l'interfaccia sviluppata collegherà l'encoder, ovvero il dispositivo che propaga i segnali ferroviari secondo un protocollo standard, e le boe, ovvero i dispositivi che, localizzati sul fondo ferrato, comunicano con le apparecchiature di ricezione o trasmissione radio.

Gli investimenti in R&S da implementare a cura della Mel System S.r.l. saranno finalizzati al raggiungimento dell’obiettivo realizzativo “Sviluppo della componente HW dei sensori ottici iperspettrali di tipo innovativo e loro prototipazione”. progetto SHIRA (Satellite at High Resolution TIR - Terminal Infra Red) riguarda lo sviluppo della progettazione concettuale e preliminare di un satellite per l'osservazione della Terra dotato di strumenti con tecnologia infrarosso ad alta definizione e lo sviluppo dei relativi servizi applicativi di osservazione della Terra, quali il monitoraggio ambientale, il controllo delle aree urbane e le applicazioni della sicurezza

Il coinvolgimento nel progetto SHIRA della Mel System S.r.l. prevede la realizzazione - oltre che d’investimenti in R&S - d’investimenti in Attivi Materiali strumentali al completamento della costruzione dell’ opificio sito in Modugno – Zona ASI - Via delle Orchidee angolo Via delle Ortensie ed alla dotazione in attrezzature del medesimo. Gli investimenti su scritti saranno finalizzati, congiuntamente: - alla costruzione del c.d. “Modulo 2” della nuova unità produttiva, funzionale all’attuazione del progetto SHIRA; - alla “diversificazione della produzione con nuovi prodotti aggiuntivi” attraverso lo studio, la progettazione e la fabbricazione dell’elettronica di interfaccia del Ground Segment della Missione SHIRA. La realizzazione del nuovo Modulo 2 permetterà, inoltre, il trasferimento della produzione tipica della gestione societaria. progetto SHIRA (Satellite at High Resolution TIR - Terminal Infra Red) riguarda lo sviluppo della progettazione concettuale e preliminare di un satellite per l'osservazione della Terra dotato di strumenti con tecnologia infrarosso ad alta definizione e lo sviluppo dei relativi servizi applicativi di osservazione della Terra, quali il monitoraggio ambientale, il controllo delle aree urbane e le applicazioni della sicurezza