ExPeRT Technology Management Tool in the framework of the European ISRU Technologies

Within the Space domain in Europe the European Space Agency plays a central part: with the goal of bringing mankind to Mars, the Human & Robotic Exploration Directorate is operating in the Exploration panorama. The European Exploration Envelope Programme (E3P) was funded at this purpose, and as part of it, the Exploration, Preparation, Research and Technologies (ExPeRT) team was entrusted of the management of its technology process, in particular the definition, planning, implementation, development, monitoring, and coordination of technologies for future exploration missions to low Earth orbit (LEO), Moon, and Mars. The technology branch at ESA is composed of several programmes which collaborate to enable new technologies and capabilities. The technologies under the ExPeRT domain are relevant to Exploration, to enable the key mission identified in the context of the E3P. The end-to-end exploration technology process, from the formulation of a technology need until the successful implementation follows a tortuous path, involving different stakeholders and information exchange. The thesis is investigating the possibility of supporting the technology life-cycle by means of a technology management tool using a system model able to represent the existing object-process flow for technology development in ExPeRT. This model, in the form of a software tool, requires interfacing with various input and output data formats, as well as with other existing tools in a pre-defined architecture environment. The Technology Management Tool (TMT) is currently used in ExPeRT to manage technology activities for future exploration missions. The In Situ Resource Utilization (ISRU) domain is taken as user case to demonstrate TMT capabilities, producing the update of the ISRU European Technology Roadmaps previously formulated in 2020.

Nel settore spaziale europeo, l’Agenzia Spaziale Europea svolge un ruolo centrale: con l’obiettivo di portare l’uomo su Marte, il Direttorato di Esplorazione Umana e Robotica opera nel panorama dell’esplorazione. A questo scopo è stato finanziato il Programma European Exploration Envelope (E3P), nell’ambito del quale il team Exploration, Preparation, Research and Technologies (ExPeRT) è stato incaricato di gestirne il processo tecnologico, in particolare la definizione, la pianificazione, l’implementazione, lo sviluppo, il monitoraggio e il coordinamento delle tecnologie per le future missioni di esplorazione dell’orbita terrestre bassa (LEO), della Luna e di Marte. Il ramo tecnologico dell’ESA è composto da diversi programmi che collaborano per abilitare nuove tecnologie e capacità. Le tecnologie del settore ExPeRT sono rilevanti per l’esplorazione, per consentire le missioni chiave identificate nel contesto dell’E3P. Il processo tecnologico end-to-end di esplorazione, dalla formulazione di un’esigenza tecnologica fino all’implementazione di successo, segue un percorso tortuoso, coinvolgendo diversi stakeholder e interscambio di informazioni. La tesi studia la possibilità di supportare il ciclo di vita delle tecnologie attraverso uno strumento di gestione tecnologica che utilizzi un modello di sistema in grado di rappresentare il flusso di oggetti-processi esistente per lo sviluppo della tecnologia in ExPeRT. Questo modello, sotto forma di strumento software, richiede l’interfacciamento con vari formati di dati in ingresso e in uscita, nonché con altri strumenti esistenti in un ambiente ad architettura predefinita. Technology Management Tool (TMT) è attualmente utilizzato in ExPeRT per gestire le attività tecnologiche per le future missioni di esplorazione. L’ambito di In Situ Resource Utilization (ISRU) è stato preso come user case per dimostrare le capacità di TMT, producendo l’aggiornamento delle Roadmap tecnologiche europee sull’ISRU precedentemente formulate nel 2020.