MAP - Magazine Alumni Politecnico di Milano #5

SPECIALE ERC PARTE 2°
SATELLITI CHE ORBITANO AUTONOMAMENTE
SFRUTTANDO LE “FORZE NATURALI” SPAZIALI
COMPASS | CONTROL FOR ORBIT MANOEUVRING THROUGH PERTURBATIONS FOR APPLICATION
TO SPACE SYSTEMS
#Computing #Aerospace #OrbitalDynamics #Space #SpaceCraft #SpaceDebris #Asteroids #SpaceMissions
2016 - 2021 1.500.000 € 12 persone
CAMILLA COLOMBO
A
Professore associato
di Meccanica del Volo
Dipartimento di Scienze e
Tecnologie Aerospaziali
Alumna Ing. Aerospaziale
Camilla Colombo e il suo team lavorano
a nuovi modelli matematici che descrivano
le perturbazioni naturali dello
spazio. Le perturbazioni sono le forze
naturali che agiscono sui satelliti oltre
alla forza gravitazionale del pianeta
centrale intorno al quale orbitano,
ad esempio la pressione di radiazione
solare, la forza gravitazionale degli altri
pianeti e la resistenza aerodinamica.
L’obiettivo è quello di programmare i
satelliti e i veicoli spaziali in modo che
siano in grado di sfruttarle autonomamente
per i trasferimenti orbitali e interplanetari.
Questa capacità dei sistemi
spaziali di adattare il proprio moto e
sfruttare le perturbazioni avviene come
una specie di “surfing spaziale”. I satelliti
(o i futuri detriti spaziali) intelligenti
saranno in grado di manovrare con i loro
motori e, attraverso le perturbazioni
spaziali, lasciarsi trascinare (come delle
correnti nello spazio) per controllare
autonomamente la propria rotta. I
satelliti trasmettono segnali radio, televisivi
e telefonici, ci guidano quando
accendiamo il GPS, sono indispensabili
per studiare i cambiamenti meteorologici
e per tenere sotto controllo l’ecosistema
Terra. Tuttavia mandare un
satellite in orbita e mantenerlo costa
tantissimo. Il modello matematico sviluppato
contribuirà a ridurre drasticamente
i costi e i rischi per la sicurezza
delle missioni intorno alla Terra. Inoltre
il team lavora anche sulle missione interplanetarie,
studiando la protezione
planetaria, cioè il rischio di lanciatori
e satelliti di impattare con altri corpi
celesti a causa di guasti e produrre
detriti. Altro obiettivo sono le missioni
di piccoli satelliti agli asteroidi vicino
alla terra per il loro studio, sfruttamento
e deflessione. Nel campo delle
missioni verso asteroidi, COMPASS potrà
elaborare nuove tecniche per modificare
la rotta delle sonde e sarà in grado
di disegnare orbite stabili per l’esplorazione.
Il metodo studiato servirà
anche alla riduzione del numero altissimo
di detriti spaziali in orbita intorno
alla terra, cioè di tutti quei satelliti
che, a fine vita, diventano inoperativi e
quindi creano rischio di frammentazioni
in orbita con la creazione di tantissimi
piccoli frammenti. Infatti, il “surfing”
orbitale può essere usato per calcolare
manovre di fine vita al fine di far rientrare
i satelliti o spostarli in un’orbita
cimitero. Il progetto si appoggia a un
comitato scientifico composto da ESA
(European Space Agency), NASA, ASI
(Italian Space Agency), CNES (Centre
National d’Études Spatiales) e JAXA (Japan
Aeropace Exploration Agency) che
supportano nelle applicazioni pratiche
dei metodi sviluppati in COMPASS.
www.compass.polimi.it
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CONTINUA SUL NUMERO 6 DI MAP, OTTOBRE 2019