ETD

• applicazioni delle comunicazioni satellitari
• capacità SATCOM nazionali
• controllo di droni
• il futuro delle capacità LEO nazionali.
• impiego di Starlink nella guerra russo-ucraina
• implicazioni strategiche dei LEO SAT
• LEO SAT
• strategia nazionale delle telecomunicazioni
• telecomunicazioni satellitari

L’evoluzione scientifica e tecnologica a cavallo tra il XX e XXI secolo ha riconfigurato i metodi e gli scopi per l’utilizzo dello spazio, trasformando questo da un elemento di esplorazione scientifica in un dominio vitale per la sicurezza nazionale, per la stabilità economica e geopolitica globale.
La nascita della New Space Economy ha segnato l’ingresso di attori privati capaci di sfidare il monopolio statale, convertendo lo spazio in un mercato dinamico in cui attori privati, quali SpaceX con la costellazione Starlink ed Eutelsat con OneWeb, hanno introdotto tecnologie innovative che hanno reso lo spazio un dominio conteso e competitivo. Queste innovazioni hanno scardinato i limiti delle telecomunicazioni satellitari dei satelliti geostazionari che hanno vincolato il settore per decenni. I GEO SAT, orbitando nella fascia di Clarke a circa 36.000 km di quota, sono affetti da latenze comprese tra i 250 e 600 ms che rendono impossibili le applicazioni in real time. Le nuove costellazioni LEO, operando a quote inferiori, al di sotto dei 2.000 km di quota, diminuiscono drasticamente la latenza, abilitando applicazioni in real time, quali la telemedicina d’urgenza, il controllo da remoto di droni e sistemi unmanned e la gestione di flussi video ad altissima definizione e dati ad elevata densità.
Il presente elaborato si propone di indagare la trasformazione dei sistemi satellitari in orbita bassa come soluzione vantaggiosa per le comunicazioni satellitari globali.
Lo studio inizia con la descrizione dell’evoluzione storica e concettuale che ha reso lo spazio un dominio geopolitico. In questa sezione, viene analizzato il passaggio tecnologico che ha trasformato le infrastrutture spaziali da meri strumenti di prestigio scientifico a veri e propri sistemi di potere. L’analisi si sofferma sulle attuali capacità dei principali “Paesi satellitari”, cioè gli Stati che godono dei più avanzati servizi satellitari, delineando come il controllo dell’orbita bassa sia diventato un requisito essenziale per esercitare la propria influenza nell’attuale contesto geopolitico ed economico globali.
Il secondo capitolo affronta i fondamenti delle comunicazioni satellitari, illustrando i principi fisici di base, gli elementi costitutivi dei sistemi satellitari, le diverse tipologie di orbite, le bande di frequenza utilizzate e i principali parametri tecnici che determinano le prestazioni di un collegamento satellitare, tra cui il link budget, la latenza e l’effetto Doppler. Il capitolo continua con un confronto tra sistemi GEO e LEO, necessario per comprendere le ragioni tecniche che hanno portato le costellazioni in orbita bassa ad affermarsi.
Il terzo capitolo si focalizza sulla struttura e gli aspetti tecnici specifici dei sistemi LEO. I principali programmi attualmente operativi o in fase di sviluppo descritti sono Iridium Next, Starlink, Eutelsat OneWeb, Amazon Kuiper e IRIS². Vengono analizzate le tecnologie chiave, tra cui il ruolo dei collegamenti laser inter-satellitari (optical inter-satellite links), gli spot beams, i terminali avanzati e l’impiego di antenne phased array per l’inseguimento dinamico dei segnali. Viene inoltre affrontato il tema della space resilience e dei principali rischi connessi ai servizi LEO, inclusi quelli di natura cibernetica ed elettronica. Il capitolo illustrerà come la riduzione della quota orbitale non sia solo una scelta logistica, ma un pilastro tecnologico necessario per abilitare una connettività ubiqua, a bassa latenza e ad alta densità capacitiva atta a sviluppare servizi strategici. Le implicazioni strategiche dei satelliti LEO per le telecomunicazioni esaminate nel capitolo quarto si distinguono tra applicazioni civili, governative e militari. Particolare attenzione è dedicata sia agli impieghi nelle comunicazioni critiche e nelle infrastrutture essenziali, sia ai profili dual-use di tali sistemi, che li rendono strumenti di crescente interesse anche negli attuali scenari di conflitto. Infatti, i casi di studio relativi all’impiego di Starlink nelle crisi contemporanee evidenziano concretamente la rilevanza operativa e geopolitica di queste costellazioni. In particolare, vengono analizzate le applicazioni dei LEO SAT per l’impiego di droni.
Infine, il quinto capitolo si concentra sul sistema SATCOM nazionale, analizzando le attuali capacità spaziali italiane, le esigenze operative emergenti e le prospettive di sviluppo futuro. L’elaborato considera il ruolo dell’Italia nel contesto europeo, il contributo ai programmi spaziali comuni e l’importanza crescente attribuita dallo Stato alle comunicazioni satellitari come componente strategica della sicurezza nazionale. L’attuale ecosistema globale delle comunicazioni sta attraversando una fase di mutamento senza precedenti. La rete internet globale si basa su una struttura fisica costituita da dorsali di cavi sottomarini caratterizzate da fragilità e geografia vincolante. Il 95% del traffico dati mondiale, che sostiene mercati finanziari e servizi civili, transita attraverso una rete di cavi sottomarini in fibra ottica. Questa infrastruttura, definita spesso il “sistema nervoso” della globalizzazione, è oggi esposta a rischi come il sabotaggio ed incidenti causati da attività umane e disastri naturali. La cronaca recente ha dimostrato come il tranciamento di pochi cavi sottomarini lungo i choke points, come il Mar Rosso, possa isolare digitalmente intere regioni in pochi istanti. In tale contesto, le costellazioni LEO introducono un paradigma di ridondanza. Grazie ai inter-satellite links, i dati possono essere instradati nello spazio bypassando le infrastrutture sottomarine compromesse. Questa capacità assicura allo Stato la continuità dei propri flussi informativi, indipendentemente dall'integrità dei fondali marini. In questo scenario di vulnerabilità infrastrutturale, l’orbita bassa terrestre emerge non più solo come una frontiera per l’avanzamento tecnologico nelle telecomunicazioni globali, ma come una riserva operativa e strategica indispensabile. Il presente lavoro si prefigge di analizzare sistematicamente questa transizione, fornendo un quadro che unisca il rigore tecnico delle telecomunicazioni alla visione strategica necessaria per la protezione degli interessi nazionali.
L’adozione dei LEO SAT risponde a una duplice esigenza: sociale e di sicurezza nazionale. Sul fronte civile, il superamento del digital divide non è più inteso solo come la fornitura di un accesso di base alla rete, ma come la garanzia di una connettività di alta qualità capace di abilitare servizi essenziali come la telemedicina d’urgenza, l’istruzione a distanza e lo sviluppo economico delle aree storicamente escluse dagli investimenti infrastrutturali terrestri. Sul fronte marittimo, la tecnologia LEO si configura come il fattore abilitante per un segnale continuo e resiliente.
L’elaborato, dunque, si propone di dimostrare che lo spazio non è più soltanto un orizzonte di esplorazione, ma una risorsa operativa e strategica imprescindibile nel campo delle telecomunicazioni globali. L’integrazione delle tecnologie LEO SAT nei sistemi di telecomunicazione rappresenta la risposta necessaria alla crescente fragilità delle infrastrutture terrestri, garantendo connettività ubiqua e resiliente. Inoltre, dimostra che i sistemi satellitari LEO non rappresentano una semplice opzione tecnologica tra le tante, bensì un requisito fondamentale per la resilienza di uno Stato, garantendo che la comunicazione rimanga protetta e accessibile in ogni possibile scenario futuro.