Bepicolombo - SIMBIO-SYS STC


SIMBIOSYS
SIMBIO-SYS durante i test presso i laboratori IAS-Orsay (Francia)

BepiColombo è una delle missioni ‘cornerstone’, cioè tra le più avanzate ed ambiziose, dell’Agenzia Spaziale Europea (ESA) dedicata allo studio di Mercurio, il pianeta più interno del Sistema Solare: il lancio è avvenuto il 20 ottobre 2018 alle 3:45 (CEST) (video del lancio).

Cuore della missione è Simbio-Sys (Spectrometers and Imagers for MPO BepiColombo Integrated Observatory SYStem), uno strumento che rappresenta lo stato dell’arte nella miniaturizzazione della componentistica e meccanica da volo, realizzato per l’80% dalla comunità scientifica italiana.

Con un peso di appena 13.8 kg, Simbio-Sys si compone di una suite di tre fotocamere che avranno il compito di coprire numerosi obiettivi scientifici: una camera ad alta risoluzione per lo studio dettagliato della geologia di Mercurio, una stereocamera per la ricostruzione 3D di tutta la superficie e una camera iperspettrale dedicata allo studio della composizione della superficie.

Per la prima volta l’Italia ha la responsabilità di quasi tutti gli strumenti di remote sensing (tre su quattro) a bordo di una missione planetaria.

Il Principal Investigator di SIMBIO-SYS è Gabriele Cremonese (INAF-OAPd), mentre  Fabrizio Capaccioni (INAF-IAPS) è il responsabile della camera iperspettrale VIHI (Visible and Infrared Hyperspectral Imager), Pasquale Palumbo (Università Parthenope di Napoli) è il responsabile della camera ad alta risoluzione HRIC (High Resolution Imaging Channel) e Maria Teresa Capria (INAF-IAPS) è il responsabile della stereo camera STC (STereo Camera).


Concetto di acquisizione stereo per STC

Proprio su STC svolge un ruolo rilevante il laboratorio LUXOR della sede CNR-IFN di Padova, responsabile scientifico dello sviluppo della parte ottica e della calibrazione di STC. "La stereocamera è uno strumento formato da due canali –in pratica due occhi- che osservando un oggetto da due diverse angolazioni ci permettono di ricostruire la ‘terza dimensione’", spiega la ricercatrice Vania Da Deppo. "Lo strumento STC, realizzato dalla ditta Leonardo S.pA. di Firenze, ci consentirà di determinare l’altezza delle montagne e la profondità dei crateri di Mercurio".

La supervisione tecnica di SIMBIO-SYS è di Stefano Debei (Cisas-Università di Padova), e tra gli altri dipartimenti dell'Università di Padova coinvolti ci sono anche il Dipartimento di Geoscienze e il Dipartimento di Ingegneria dell'Informazione. Parte delle operazioni, in particolare relativamente alla componentistica elettronica, coinvolgono anche la Francia con il Laboratoire d'Etudes Spatiales et d'Instrumentation en Astrophysique (LESIA) dell’Observatoire de Paris e dall’Institut d’Astrophysique Spatiale (IAS) del CNRS.

Clicca qui per un virtual tour di STC

https://www.dei.unipd.it/~dadeppo/STC.html

SIMBIO-SYS è stato consegnato il 20 aprile del 2015 all’Agenzia spaziale europea: il passaggio di consegne è avvenuto al termine delle attività di calibrazione svoltesi tra febbraio e marzo presso l’Institut d’Astrophysique Spatiale del CNRS a Orsay e nei mesi precedenti presso i laboratori di Leonardo S.p.A.. Ora lo strumento integrato a bordo della sonda in viaggio verso Mercurio. Per aggiornamenti sul viaggio di BepiColombo visita il sito ufficiale ESA.

STC CNR-IFN Team: Vania Da Deppo, Emanuele Simioni (ora all'INAF-OAPd), Alessandra Slemer, Paola Zuppella, Giampiero Naletto (Dip. di Fisica e Astronomia)

STC Publication List

  1. A. Slemer, M. Zusi, E. Simioni, V. Da Deppo, C. Re, V. Della Corte, G. Filacchione, P. Palumbo, F. Capaccioni, G. Cremonese, A Mercury surface radiometric model for SIMBIO-SYS instrument suite on board of BepiColombo mission, Proceedings Volume 10698, Space Telescopes and Instrumentation 2018: Optical, Infrared, and Millimeter Wave; 106984C ,2018 (https://doi.org/10.1117/12.2314836)
  2. E. Simioni, V. Da Deppo, C. Re, A. Slemer, M. T. Capria, I. Ficai Veltroni, M. Dami, D. Borrelli, L. Tommasi, G. Cremonese, The pre-launch distortion definition of SIMBIO-SYS/STC stereo camera by rational function models, Proc. SSPIE 10698, Space Telescopes and Instrumentation 2018: Optical, Infrared, and Millimeter Wave; 1069850, 2018 (https://doi.org/10.1117/12.2313778)
  3. A. Slemer, E. Simioni, V. Da Deppo, M. Zusi, C. Re, A. Lucchetti, M. Dami, D. Borrelli, I. Ficai Veltroni, M. T. Capria, G. Cremonese, Performances of the SIMBIO-SYS Stereo Imaging Channel (STC) on Board BepiColombo/ESA Spacecraft, 5th IEEE International Workshop on Metrology for Aerospace (MetroAerospace), 2018 (10.1109/MetroAeroSpace.2018.8453520).
  4. V. Da Deppo, E. Martellato, E. Simioni, D. Borrelli, M. Dami, G. Aroldi, G. Naletto, I. Ficai Veltroni, G. Cremonese, Preliminary results of the optical calibration for the stereo camera STC onboard the Bepicolombo mission, SPIE Proceedings 10563, International Conference on Space Optics — ICSO 2014, 105635I, 2017.
  5. E. Simioni, A. De Sio, V. Da Deppo, G. Naletto, G. Cremonese, CMOS detectors: lessons learned during the STC stereo channel preflight calibration, Proceedings of the SPIE 10562, International Conference on Space Optics — ICSO 2016, 105622M, 2017.
  6. V. Da Deppo, E. Simioni, D. Borrelli, M. Dami, R. Paolinetti, G. Aroldi, G. Naletto, I. Ficai Veltroni, G. Cremonese, Optical design and performance of the Stereoscopic Imaging Channel for the ESA BepiColombo mission, International Optical Design Conference 2017, Denver, Colorado United States, 9–13 July 2017, 2017.
  7. C. Re, E. Simioni, G. Cremonese, R. Roncella , G. Forlani, Y. Langevin, V. Da Deppo, G. Naletto, G. Salemi, Effects of image compression and illumination on digital terrain models for the stereo camera of the BepiColombo mission, Planetary and Space Science 136, 2017.
  8. E. Simioni, V. Da Deppo, C. Re Cristina, G. Naletto, E. Martellato, D. Borrelli, M. Dami, G. Aroldi, I. Ficai Veltroni, G. Cremonese, Geometrical distortion calibration of the stereo camera for the BepiColombo mission to Mercury, Proc. SPIE 9904, p. 990410-1-990410-19, 2016.
  9. V. Da Deppo, E. Martellato, E. Simioni, G. Naletto, G. Cremonese, Radiometric model for the stereo camera STC onboard the BepiColombo ESA mission, Proc. SPIE 9911, p. 99111T-1-99111T-14, 2016.
  10. C. Re, E. Simioni, G. Cremonese, R. Roncella, G. Forlani, V. Da Deppo, G. Naletto, G. Salemi, DTM generation from STC-SIMBIO-SYS images, Proc. SPIE 9528, id. 95280P 14 pp., 2015.
  11. C. Re, E. Simioni, G. Cremonese, R. Roncella, G. Forlani, V. Da Deppo, G. Naletto, The first DTM generated by STC/SIMBIOSYS that will be on board the BepiColombo mission, EGU General Assembly 2015, held 12-17 April, 2015 in Vienna, Austria. id.1546.
  12. E. Simioni, C. Re, V. Da Deppo, G. Naletto, D. Borrelli, M. Dami, I. Ficai Veltroni, G. Cremonese, Indoor calibration for stereoscopic camera STC, a new method, Proc. of ICSO 2014 – International Conference on Space Optics, Tenerife-Canary Islands-Spain, 7-10 October 2014, 2014.
  13. V. Da Deppo, E. Martellato, E. Simioni, D. Borrelli, M. Dami, G. Aroldi, G. Naletto, I. Ficai Veltroni, G. Cremonese, Preliminary results of the optical calibration for the Stereo Camera STC onboard the BepiColombo mission, Proc. of ICSO 2014 – International Conference on Space Optics, Tenerife-Canary Islands-Spain, 7-10 October 2014, 2014.
  14. V. Da Deppo, E. Martellato, G. Rossi, G. Naletto, V. Della Corte, F. Capaccioni, G. Filacchione, M. Zusi, P. Palumbo, G. Aroldi, M. Baroni, D. Borrelli, L. Tommasi, M. Dami, I. Ficai Veltroni, E. Flamini, G. Cremonese, Characterization of the integrating sphere for the on-ground calibration of the SIMBIOSYS instrument for the BepiColombo ESA mission, Proc. SPIE, Vol. 9143, id. 914344, 14 pp., 2014 (doi 10.1117/12.2057349).
  15. E. Simioni, V. Da Deppo,  G. Naletto,  D. Borrelli, M. Dami, I. Ficai Veltroni, L. Tommasi, G. Cremonese, Preliminary LSF and MTF determination for the stereo camera of the BepiColombo mission, Proc. SPIE, Vol. 9143, id. 914341, 11 pp., 2014 (doi 10.1117/12.2054588).
  16. E. Simioni, V. Da Deppo, G. Cremonese, C. Re, G. Naletto, Stereo Camera for satellite application A new testing method, in IEEE International Workshop on Metrology for Aerospace, MetroAeroSpace 2014 – Proceedings, article n° 6865992, pp. 582-587, 2014 (10.1109/MetroAeroSpace.2014.6865992).
  17. G. Naletto, M. Cesaro, A. Albasini, G. Cremonese, V. Da Deppo, G. Forlani, C. Re, R. Roncella, G. Salemi, E. Simioni, Innovative optical setup for testing a stereo camera for space applications, in Space Telescopes and Instrumentation 2012: Optical, Infrared, and Millimeter Wave, SPIE Proc. 8442, 84421M-84421M-12, 2012.
  18. M. Massironi, G. Forlani, G. Cremonese, M. T. Capria, V. Da Deppo, L. Giacomini, G. Naletto, G. Pasquaré, R. Roncella, E. Flamini, Simulations using terrestrial geological analogues to assess interpretability of potential geological features of the Hermean surface restituted by the STereo imaging Camera of the SIMBIOSYS package (BepiColombo mission), Planetary and Space Science, 56(8), 1079-1092, 2008.
  19. V. Da Deppo, G. Naletto, G. Cremonese, L. Calamai, S. Debei, E. Flamini, A novel optical design for the stereo channel of the imaging system SIMBIOSYS for the BepiColombo ESA mission, to be published in Proc. ‘7th Internat. Conf. on Space Optics’, Toulouse, France, 14-17 October 2008 (ESA SP), 2008.
  20. E. Flamini, F. Capaccioni, L. Colangeli, G. Cremonese, A. Doressoundiram, J.L. Josset, Y. Langevin, S. Debei, M.T. Capria, M.C. DeSanctis, L. Marinangeli , M. Massironi, E. Mazzotta Epifani, G. Naletto, P. Palumbo, P. Eng, J.F. Roig, A. Caporali, V. Da Deppo, S. Erard, C. Federico, O. Forni, M. Sgavetti, G. Filacchione, L. Giacomini, G. Marra, E. Martellato, M. Zusi, M. Cosi, C. Bettanini, L. Calamai, M. Zaccariotto, L. Tommasi, M. Dami, J. Ficai Veltroni, F. Poulet, Y. Hello and The SIMBIO-SYS Team, SIMBIO-SYS:The spectrometer and imagers integrated observatory system for the BepiColombo planetary orbiter, Planet. Space Sci. 58, 125-143, 2010.
  21. G. Cremonese, V. Da Deppo, G. Naletto, E. Martellato, S. Debei, C. Barbieri, C. Bettanini, M.T. Capria, M. Massironi, M. Zaccariotto, Observing Mercury: from Galileo to the stereo camera on the BepiColombo mission, Proceedings of the International Astronomical Union, IAU Symposium, Volume 269, p. 213-218, 2010.
  22. V. Da Deppo, G. Naletto, G. Cremonese, L. Calamai, Optical design of the single-detector planetary stereo camera for the BepiColombo European Space Agency mission to Mercury, Appl. Opt. 49, pp. 2910-2919, 2010.
  23. E. Segato, V. Da Deppo, S. Debei, G. Cremonese, A method for studying the effects of thermal deformations on optical systems for space application, in ‘Space Missions and Technologies’, SPIE Proc 7691, pp. 7691-04, 2010.
  24. E. Segato, V. Da Deppo, S. Debei, G. Cremonese, G. Cherubini, Effects of thermal deformations on the sensitivity of optical systems for space application, in ‘Modeling, Systems Engineering, and Project Management for Astronomy IV’, SPIE Proc 7738, pp. 7738-06, 2010.
  25. V. Da Deppo, G. Naletto, G. Cremonese, L. Calamai, R. Paolinetti, S. Debei, E. Flamini, Optical Design performance of the stereo channel for SIMBIOSYS onboard the BepiColombo ESA mission, Proceedings of the International Conference on Space Optics (ICSO2010), 4-8 October 2010, Rhodes Greece, 1981911, 2010.
  26. E. Segato, V. Da Deppo, S. Debei, G. Cremonese, Effects of Thermal deformation on optical instrument for space application, Proceedings of the International Conference on Space Optics (ICSO2010), 4-8 October 2010, Rhodes Greece, 1977294, 2010.
  27. G. Cremonese, D. Fantinel, E. Giro, M.T. Capria, V. Da Deppo, G. Naletto, G. Forlani, M. Massironi, L. Giacomini, M. Sgavetti, E. Simioni, S. Debei, C. Bettanini, M. Zaccariotto, P. Borin, L. Marinangeli, L. Calamai, E. Flamini, The stereo camera on the BepiColombo ESA/JAXA mission: a novel approach, Adv. in Geosciences 15 Planetary Science, 305-322, 2007.
  28. V. Da Deppo, G. Naletto, G. Cremonese, S. Debei, E. Flamini, Preliminary optical design of the stereo channel of the imaging system SIMBIOSYS for the Bepicolombo ESA mission, Sixth International Conference on Space Optics, Proceedings of ESA/CNES ICSO 2006, held 27-30 June 2006 at ESTEC, Noordwijk, The Netherlands. Edited by A. Wilson. ESA SP-621. European Space Agency, 2006. (Published on CDROM, p.70.1)
  29. E. Flamini, S. Debei, F. Capaccioni, L. Colangeli, G. Cremonese, A. Doressoundiram, Y. Langevin, O. Forni, J.L. Josset, C. Bettanini, M.T. Capria, M.C. De Sanctis, V. Da Deppo, E. Mazzotta Epifani, G. Marra, G. Naletto, P. Palumbo, G. Piccioni, G. Filacchione, M. Zaccariotto, L. Marinangeli, Imaging Mercury surface: the SIMBIO-SYS experiment for the BepiColombo Mission, Asia Oceania Geosciences Society, Singapore 10-14 July, 2006.



STC Image gallery

The SIMBIO-SYS suite (Courtesy of E. Simioni/INAF OAPd/ESA)