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Dinamica e controllo di satelliti in formazione

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Capitolo 1 - Introduzione 2 La seconda, invece, fa proprio riferimento al concetto di volo in formazione. Per essa sarà necessario il dispiegamento di ottiche indipendenti molto più piccole della precedente, nella forma di un interferometro: le diverse unità saranno quindi combinate nella realizzazione di una piattaforma virtuale. Dal momento che la separazione tra le aperture può essere fatta molto più grande delle loro dimensioni, una Space Interferometer Mission consentirà anche maggiori risoluzioni angolari. La più grande rete di osservazione attualmente disponibile, la Very-Long- Baseline Array (VLBA), è distribuita sulla superficie terrestre. Nel seguito sono riassunti altri vantaggi associati all'impiego di sistemi distribuiti. 1. Ridondanza dei componenti critici. È resa possibile dal fatto che i velivoli sono individualmente meno costosi, dal momento che ciascuno di essi eredita soltanto parte delle prestazioni di un unico grande satellite. 2. Possibilità di espandere il cluster aggiungendo nuove unità. 3. Riconfigurazione. La geometria della formazione può essere variata attraverso l'impiego di un sistema propulsivo, allo scopo di soddisfare requisiti di missione multipli, soprattutto nei casi in cui i vincoli di budget siano abbastanza stringenti. A differenza della VLBA, in tal modo si rendono anche disponibili baselines addizionali per ogni tipo di misura interferometrica. 4. Ridondanza intrinseca. La rottura o il malfunzionamento di un satellite in un grande cluster non danneggia automaticamente l'intero sistema, dal momento che la missione può continuare con le unità rimanenti. La riparazione può avvenire tramite sostituzione del velivolo danneggiato o riconfigurazione dell'intera formazione. In definitiva, al miglioramento delle prestazioni si somma anche un incremento dell'affidabilità e dell'adattabilità complessive. È inoltre possibile conseguire una riduzione dei pesi e dei costi di lancio. 1.2 Cenni storici e future missioni Nel seguito è stata tracciata una breve storia del volo in formazione di satelliti. L'attenzione è stata quindi rivolta a due missioni del prossimo futuro, l'Air Force Techsat 21 e la Laser Interferometry Space Antenna (LISA). La prima si svolgerà interamente nella sfera di influenza della Terra, mentre la seconda sarà operativa nel campo gravitazionale del Sole. In tal modo sarà possibile evidenziare qualche possibile applicazione e, nel contempo, cominciare ad intuire la reale natura del problema meccanico. Il concetto di velivoli spaziali orbitanti in close proximity non è nuovo. Si tenga presente, infatti, che il primo rendez-vous interorbitale della storia è stato compiuto da Gemini VI, il 15 dicembre del 1965. Due anni più tardi, il 27 ottobre del 1967, i due satelliti sovietici Cosmos 186 e Cosmos 188 eseguivano una manovra di docking in maniera completamente automatica, senza, cioè, la presenza di alcun uomo a bordo. Dal suo primo volo, lo Shuttle ha inoltre consentito la realizzazione di molti rifornimenti e trasferimenti di equipaggio. Nel giugno del 1983, sotto controllo manuale, esso ha anche fornito il primo esempio della storia di manovra di formation-keeping. Infatti, per verificare l'efficacia del suo braccio robotico (remote manipulator arm), è stata mantenuta una posizione relativa costante rispetto al satellite SPAS. Il 17 maggio del 2001 il volo autonomo in formazione è divenuto finalmente realtà. EO-1 (Earth- Orbiting-1) si è mosso dietro Landsat7 per 60 secondi, percorrendo una distanza di circa 450 Km sulla propria traiettoria [1]. È stata così realizzata una dynamic formation: sebbene per un tempo
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Dinamica e controllo di satelliti in formazione

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Informazioni tesi

  Autore: Riccardo Ricelli
  Tipo: Tesi di Laurea
  Anno: 2002-03
  Università: Università degli Studi di Roma La Sapienza
  Facoltà: Ingegneria
  Corso: Ingegneria Aerospaziale
  Relatore: Guido De Matteis
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 107

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Parole chiave

controllo orbitale
formation flying
meccanica del volo spaziale
osservazione della terra
rendez-vous
spacecraft
volo in formazione
satelliti artificiali

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