L’Agenzia Spaziale Europea avrà un punto di contatto nelle immediate vicinanze del Paul Scherrer Institut: sono l’ESDI e il Phi-Lab di Villigen

L’Agenzia Spaziale Europea sta rafforzando la propria cooperazione con gli attori dell’innovazione in Svizzera. L’ESA e il Paul Scherrer Institute hanno infatti firmato un accordo di collaborazione alla fine di ottobre del 2024, che inaugura l’inizio ufficiale dell’attività dello European Space Deep-Tech Innovation Centre, in sigla ESDI.

Questa nuova infrastruttura trova posto all’interno dello Switzerland Innovation Park Innovaare di Villigen, nel Canton Argovia, dove risulterà essere uno strettissimo vicino di casa del PSI. Il contratto di cooperazione fra le parti definisce una prima piattaforma dell’ESDI: si tratta del Phi-Lab, un laboratorio sulla strumentazione innovativa utile a promuovere l’innovazione.

“Con l’ESDI stiamo portando l’ESA in Svizzera”,

ha affermato Johann Richard, responsabile del centro.

Infatti, tramite lo European Space Deep-Tech Innovation Centre, il Paul Scherrer Institute sarà l’unica sede dell’Agenzia Spaziale Europea nella Confederazione Elvetica e lo sarà attraverso una presenza permanente.

“Ciò darà visibilità a questa organizzazione internazionale, la renderà più accessibile e faciliterà il suo networking entro i confini del nostro Paese”,

ha aggiunto.

L’ESDI intende anche fungere da intermediario nella direzione opposta:

“Vogliamo contribuire a mettere in pratica gli sviluppi delle aree high-tech e deep-tech elvetiche, per la ricerca spaziale dell’ESA, per l’attività che svolgono altri Stati membri dell’organizzazione e, possibilmente, anche per settori completamente diversi in un ambito più specificamente industriale”.

La cerimonia ufficiale di apertura dello European Space Deep-Tech Innovation Centre è ufficialmente prevista per la primavera del 2025, ma non vi è ancora una data precisa.

Innovazioni nelle scienze quantistiche e dei dati, nonché nella ricerca sui materiali

Come passo concreto verso l’implementazione di innovazioni nelle scienze quantistiche e nell’economia dei dati, nonché nella ricerca sui materiali, l’ESDI ha iniziato immediatamente a organizzare la propria piattaforma per le attività di ricerca, il Phi-Lab, guidato da Jennifer Wadsworth.

“La missione del Phi-Lab è quella di creare programmi di ricerca che promuovano e sostengano finanziariamente progetti inediti e innovativi in Svizzera”,

spiega.

Il primo di questi programmi di finanziamento inizierà nel 2025. Per questo motivo, il Phi-Lab sta inizialmente lavorando agli sviluppi tecnologici in due aree tematiche specifiche: la ricerca quantistica e la scienza dei dati da un lato, la ricerca sui materiali dall’altro.

“Con il Phi-Lab, possiamo supportare gruppi di lavoro diversi che si possano unire a noi dall’industria, dal mondo delle start-up e anche dalla ricerca accademica”,

afferma la Wadsworth.

Apertura a tutto il Paese, dalle aziende private alle università e alle varie istituzioni

In tutta la Svizzera, dovranno essere finanziati progetti che non sono adatti alle misure di sostentamento esistenti, ad esempio a causa della loro portata e ambizione.

Johann Richard la mette in questo modo:

“Il nostro obiettivo è quello di affrontare problemi le cui soluzioni avranno un impatto significativo nella realtà quotidiana e che non possono essere risolti con piccoli miglioramenti, ma che richiedono innovazioni interdisciplinari dirompenti”.

Per fare un esempio, la Wadsworth e Richard immaginano che lo ESDI e il Phi-Lab possano eventualmente supportare lo sviluppo di una particolare tecnologia che, nei sensori dei satelliti, consenta iniziative di ricerca nuove e più puntuali e che potrebbero, allo stesso tempo, fare compiere un passo avanti verso la commercializzazione dei prodotti nell’area delle tecnologie quantistiche e dei computer quantici.

Entrambi sottolineano anche, tuttavia, che il quadro esatto dei progetti di ricerca e di innovazione sarà determinato d’intesa tra l’ESA, il Phi-Lab e gruppi e organizzazioni di ricerca. Ci saranno quindi bandi aperti per il finanziamento di iniziative e attività specifiche da parte del nuovo laboratorio.

Johann Richard e Jennifer Wadsworth lavoreranno a stretto contatto di gomito

Formalmente, l’ESDI appartiene all’ESA, mentre il Phi-Lab è integrato nell’organizzazione dell’Istituto Paul Scherrer. Nella pratica, Johann Richard e Jennifer Wadsworth lavorano a stretto contatto di gomito ed entrambi hanno uffici presso il Park Innovaare.

La Svizzera è un membro fondatore dell’Agenzia Spaziale Europea, il cui quartier generale è a Parigi, in Francia. Berna è stata coinvolta nella comunità di studi sullo spazio del Vecchio Continente praticamente fin dall’inizio. Lo European Space Deep-Tech Innovation Centre e il Phi-Lab rappresentano la continuazione di una collaborazione intensificata che ha portato, nel maggio 2022, alla firma di un accordo di cooperazione tra l’ESA e la Segreteria di Stato svizzera per l’Istruzione, la Ricerca e l’Innovazione. In quel momento, il Paul Scherrer Institut ha ricevuto il compito di concretizzare questi piani in collaborazione con l’Agenzia Spaziale Europea.

Un progetto avviato dalla SBFI, ma supportato dal Settore dei Politecnici Federali

Di conseguenza, l’ESDI riceve finanziamenti iniziali dalla Segreteria di Stato svizzera per l’Istruzione, la Ricerca e l’Innovazione. Dal 2025 in poi, sarà invece supportato economicamente dal Settore dei Politecnici Federali.

Poiché l’ESDI non avrà laboratori o stabilimenti di produzione propri, ad entrare in gioco sono la collocazione geografica del Park Innovaare e la vicinanza fisica con il Paul Scherrer Institut. Il primo è stato inaugurato all’inizio del 2024 ed è già stato in grado di attrarre sia grandi aziende che start-up innovative. I laboratori sono attrezzati per tecniche di lavorazione avanzata, in modo che i prototipi possano essere realizzati in forma meccanica, elettronica e digitale.

Il PSI offre anche know-how, risorse e la logistica consolidata necessaria alla propria ricerca di alto livello. In particolare, gli acceleratori di particelle e le grandi strutture di ricerca situate a Villigen implicano che esso sia preparato a gestire condizioni estreme come quelle che si trovano nello spazio.

“La tecnologia del vuoto e i componenti che richiedono temperature estremamente basse sono onnipresenti nelle nostre grandi strutture di ricerca”,

spiega Thierry Strässle, responsabile del supporto alla direzione presso il Paul Scherrer Institut.

“I nostri acceleratori di particelle possono generare radiazioni significative, ragione per cui l’elettronica utilizzata negli esperimenti o nelle lavorazioni deve essere progettata per essere sicura dai rischi connessi con queste emissioni. Il PSI ha grande esperienza di ciò ed è ben attrezzato in tutte queste aree, potendo offrire un supporto mirato”.

Il vantaggio di un bombardamento di particelle che simula le condizioni spaziali

Esiste già una lunga storia di collaborazione di successo tra l’ESA e il PSI: test sui materiali vengono eseguiti per conto dell’Agenzia Spaziale Europea presso l’impianto di irradiazione protonica PIF, acronimo di Proton Irradiation Facility. I protoni accelerati bombardano i componenti elettronici destinati al volo spaziale per simulare il bombardamento di particelle nello spazio.

Inoltre, tra le altre applicazioni, il PSI è leader mondiale nello sviluppo di rilevatori utilizzati nei voli spaziali.

Un esempio è quello della missione JUICE dell’Agenzia Spaziale Europea sul pianeta Giove e le sue lune, iniziata nell’aprile del 2023. A bordo c’è il rilevatore ad alta tecnologia RADEM, sviluppato presso il Paul Scherrer Institut, che dovrebbe fornire informazioni sulle complesse condizioni di radiazione del sistema gioviano e sul suo ambiente magnetico, altamente dinamico.

Nella ricerca sui materiali, negli studi quantistici e nell’intelligenza artificiale, il PSI offre ulteriori punti di contatto per campi di studio rilevanti per la missione dell’ESA.

Thierry Strässle è soddisfatto dell’impegno della Svizzera nella ricerca spaziale:

“Per il nostro Paese nel suo insieme, l’ESDI sarà un hub sia virtuale che fisico per l’Agenzia Spaziale Europea”.

La costruzione dello Switzerland Innovation Park Innovaare a Villigen vista dal drone

La realizzazione in timelapse dello Switzerland Innovation Park Innovaare a Villigen

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