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Ragione sociale
Sitael SpA
 
Indirizzo
S.P. 231 (ex ss 98) Km 79+900 nc 70026 MODUGNOBA
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E-mail
info@sitael.com
 
Sito web
www.sitael.com
 

Sistema di propulsione al plasma per la crescita dell'industria aerospaziale pugliese (HALL)

(vuota)

Descrizione progetto

L'obiettivo del presente Progetto, è quello di sviluppare, qualificare in orbita e valutare le prestazioni di nuovi prodotti destinati ad applicazioni che consentano di migliorare la comprensione di sistemi fisici complessi come il sistema Terra, che richiede sistemi spaziali sofisticati con elevata risoluzione spaziale e spettrale. Oggi è possibile realizzare piccole missioni spaziali particolarmente avanzate tecnologicamente con costi contenuti e livelli di prestazioni ed affidabilità molto elevati. In questo contesto intende collocarsi Sitael come soggetto attuatore di azioni rivolte alla realizzazione di missioni spaziali tecnologicamente all'avanguardia e con elevato rapporto costi – benefici.

Azienda

SITAEL S.p.A. è una media impresa italiana prevalentemente impegnata nella progettazione, sviluppo e produzione di strumenti, sensori, apparecchiature elettroniche e dispositivi microelettronici per applicazioni ad alta affidabilità. Grazie alla flessibilità ed alla disponibilità di più di 200 risorse qualificate e infrastrutture interne ed esterne allo stato dell’arte, SITAEL è in grado di gestire tutte le fasi della catena di produzione, fornendo tecnologie e servizi all'avanguardia per il settore aerospaziale, nucleare e industriale. Il forte know-how acquisito nel corso degli anni pone SITAEL in una posizione di leadership Europea nei domini tecnologici di propria competenza, come si evince dal parco clienti costituito dalle principali Agenzie Spaziali (ESA, NASA, CNES, JAXA, ASI) e dalle più importanti aziende del settore spazio (EADS Astrium, Thales Alenia Space, OHB, Selex Galileo, COM DEV, Air Liquide).

Dominio riferimento
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Partner
Obiettivi

Realizzazione di un sistema completo di propulsione elettrica a bassa potenza per missioni spaziali in orbita bassa (LEO). Per lo sviluppo di tale sistema, incentrato su un motore elettrico ad effetto HALL, era infatti prevista la prototipazione dei sottosistemi di alimentazione e controllo del motore composto da propulsore e catodo neutralizzatore, a partire dalla comprensione del fenomeno fisico alla base del trasporto anomalo degli elettroni attraverso le linee di campo magnetico all’interno del canale HET, e dall’analisi delle prestazioni richieste al sistema al fine di verificarne l’impiego in applicazioni di Osservazione della Terra con tecniche di Telerilevamento Satellitare.

Risultati

Nel corso del progetto SITAEL ha operato in tutti gli Obiettivi Realizzativi, coordinando dal punto di vista tecnico e gestionale le attività di tutti i Partner.  I risultati ottenuti hanno riguardato principalmente: 1.  realizzazione, integrazione e test di: propulsore, neutralizzatore e sottosistemi; 2.  revisione del progetto ai fini della spazializzazione del prototipo ed analisi della “flight migration”. I risultati del progetto non sono ancora stati trasferiti in produzione, poiché i prototipi realizzati necessitano di importanti attività di industrializzazione al fine di renderli “spazializzati”.

Soluzioni identificate

Per ciascuno dei componenti del sistema sono state identificate le seguenti soluzioni: •Propulsore – Geometria interna assialsimmetrica ed anulare con estremità di ingresso della zona cava destinata ad ospitare l’anodo mentre le pareti che la delimitano ad alloggiare i magneti. Si è ritenuto opportuno adottare questa configurazione al fine di ottenere un campo elettrico sviluppato assialmente ed un campo magnetico sviluppato radialmente; •Neutralizzatore – Interfaccia e struttura cava dimensionate in modo da permettere l’iniezione del propellente elettricamente neutro; inserto in materiale che emette, per effetto termoionico, gli elettroni necessari alla ionizzazione del propellente; circuito elettrico dotato di tubo catodico e keeper in grado di scaldare per effetto Joule propellente ed inserto, facilitando l’emissione termoionica e l’estrazione di elettroni di neutralizzazione; spire elettriche (heater) che accelerano il processo di riscaldamento del catodo e di tutti i suoi elementi in fase di innesco; •Sistema di Alimentazione Elettrica – Suddivisa in tre sezioni deputate al condizionamento e alla regolazione dell’alimentazione (Sezione ANODO, Sezione KEEPEP/IGNITOR, Sistema di Controllo) più un ulteriore blocco “Diagnostic Interface and Supply”, per la gestione e la trasmissione al Sistema di Controllo delle telemetrie ed dei segnali provenienti dai sensori; •Sistema di Alimentazione Gassosa – La Configurazione adottata effettua una regolazione della pressione di tipo “bang-bang” simile a quella adottata in SMART-1. Valvole scelte: Valvole Parker (per la connessione degli elementi serbatoio/cavità e cavità/plenum), Valvole Camozzi (necessarie al collegamento del plenum ai rami di alimentazione di anodo e catodo); •Sistema di Controllo – Sezione destinata all’acquisizione delle telemetrie e delle misure effettuate dai differenti sensori e all’elaborazione egli stessi mediante digitalizzazione dei segnali. Inoltre è incaricata del controllo sul sottosistema di alimentazione gassosa agendo sul funzionamento dei Mass Flow Controller e delle elettrovalvole di cui controlla e gestisce lo stato di funzionamento.

Utilizzabilità dei risultati e dei brevetti

Oggi è possibile realizzare piccole missioni spaziali particolarmente avanzate tecnologicamente con costi contenuti e livelli di prestazioni ed affidabilità molto elevati. In particolare, negli ultimi anni è cresciuto l'interesse verso i microsatelliti di classe 100 -120 Kg, che consentono un più rapido tempo di approntamento di missioni, un significativo incremento delle conoscenze di base della tecnologia satellitare, un allargamento e una diversificazione degli utenti potenziali, un più vasto coinvolgimento dell'industria nazionale, costi di realizzazione e di lancio più contenuti. In questo contesto intende collocarsi Sitael come soggetto attuatore di azioni rivolte alla realizzazione di missioni spaziali tecnologicamente all'avanguardia e con elevato rapporto costi – benefici, allineandosi in termini di capacità realizzativa ai più qualificati concorrenti europei, principalmente francesi, inglesi e tedeschi e di raggiungere così un rilevante posizionamento competitivo in ambito commerciale internazionale.

Mercato e ricadute industriali

L’introduzione sul mercato di un thruster ad effetto HALL per la propulsione di microsatelliti avrà una duplice ricaduta economica: •impiego del thruster per propulsione di microsatelliti per missioni di telerilevamento fra cui, ad esempio, il monitoraggio di deformazioni del suolo e la generazione di mappe topografiche di precisione; •fornitura a grandi imprese europee ed extra-europee del settore Spazio di motori ad effetto HALL per propulsione di satelliti di piccola dimensione.