La maggior parte degli articoli scientifici hanno come protagonisti sempre gente affermata nel proprio mestiere, persone che operano nel loro campo da anni. Come spesso si dice, però, sono i giovani il futuro: ed è proprio il caso del team “STAR Experiment“, un team di studenti di ingegneria che è riuscito a qualificarsi per “ESA Drop Your Thesis! 2016 campaign“.
A parlare del progetto, interviene una dei membri di questo formidabile team: Alessia Golder.
Quante persone prevede il vostro team? Quali posizioni ricoprite?
Il nostro team è formato da cinque studenti magistrali di Ingegneria dell’Università di Padova, tutti di 24 anni.
Star Experiment
Il team di STAR Experiment. Da sinistra a destra: Leonardo Pellegrina, Mattia Pezzato, Gilberto Grassi, Alvise Rossi, Alessia Gloder.
I componenti nello specifico sono: Gilberto Grassi (team leader), Mattia Pezzato (struttura) e Alessia Gloder (outreach) di Ingegneria Aerospaziale, Leonardo Pellegrina (Software) di Ingegneria Informatica e Alvise Rossi (Elettronica) di Ingegneria dell’Automazione. Vorremmo poi nominare Riccardo Mantellato, dottore di ricerca dell’Università di Padova, che ci ha supportati con la sua esperienza e conoscenza nel campo dei satelliti a filo. Molto di ciò che abbiamo realizzato in questi mesi lo dobbiamo anche al suo aiuto.
Come siete venuti a conoscenza del concorso e cosa vi ha spinto a partecipare?
Fin dal primo momento si era capito che il nostro esperimento avrebbe espresso tutto il suo potenziale solo in condizioni particolari, ossia l’assenza di peso, e quale piattaforma di test migliore della torre di caduta di Brema? Il programma Drop Your Thesis! promosso da ESA Education ci avrebbe permesso di avervi accesso. Il programma è pubblicizzato largamente dall’ESA tramite i suoi canali di comunicazione, e alcuni di noi ne erano a conoscenza già da tempo. Conosciamo poi di persona i membri del team che è stato selezionato per lo stesso programma due anni fa, FELDs. Oltre ad essere amici e colleghi ci stanno dando tuttora importanti consigli in questi mesi di progettazione grazie alla loro esperienza passata. Siamo stati incoraggiati a sottoporre la nostra idea per il programma dal professor Alessandro Francesconi, il nostro supervisore in questo percorso: grazie a lui abbiamo avuto mezzi adeguati per portare a compimento la nostra missione. Non è stato difficile trovare la motivazione per scrivere la proposta iniziale, sebbene fossimo consapevoli dell’elevato livello di selezione del bando. Ovviamente la nostra gioia è stata immensa quando abbiamo ricevuto la notizia che, tra i team provenienti da tutta l’Europa, eravamo risultati proprio noi i vincitori. Da quel momento ne abbiamo passate tante, ci sono stati tanti momenti difficili, ma la motivazione non è mai venuta meno e stiamo lavorando per portare a termine la nostra missione con successo.
Vi lascio carta bianca. Che ne dite di illustrarci il vostro progetto?
Torre di caduta di Brema
Torre di caduta di Brema
Torre di caduta di Brema (vista dall'interno)
Torre di caduta di Brema (vista dall’interno)
L’obiettivo di STAR, il cui acronimo sta per Space Tether Automatic Retrieval, ha come obiettivo quello di sviluppare una tecnologia innovativa che permetta lo svolgimento ed il recupero di sistemi spaziali a filo. Infatti, mentre il comportamento dei fili in orbita è ben noto dal punto di vista della fisica alla loro base, lo stesso non si può dire per quanto riguarda la loro implementazione pratica. Il dispiegamento di fili in orbita è sempre stato una grossa problematica nelle missioni che ne hanno fatto uso, causando il fallimento di molte di esse.
Tra le missioni passate è doveroso ricordare le due missioni TSS (il “Satellite al Guinzaglio”) condotte sullo Space Shuttle e derivate da un’intuizione di Giuseppe Colombo, matematico padovano, e di Mario Grossi, nelle quali un filo elettrodinamico doveva essere svolto e riavvolto per una lunghezza di 20km. In questo caso, lo svolgimento del filo per entrambe le missioni è da considerarsi non completamente riuscito a causa di fallimenti del sistema di srotolamento.
Ciò che è però più importante sottolineare è che STAR sarà in grado di compiere il riavvolgimento del filo mantenendo al contempo una certa semplicità del sistema, cosa che ad oggi non si è mai riuscita ad ottenere: infatti il recupero del filo non è mai stato effettuato da veicoli piccoli ed automatizzati (quindi più semplici).
Il sistema di srotolamento che verrà progettato e realizzato per l’esperimento STAR deriva dal meccanismo comunemente utilizzato nei mulinelli delle canne da pesca. L’esperimento, nel suo complesso, è composto da:
un sottosistema di lancio a molla, il quale lancerà una piccola sonda (una massa inerte) a filo. Questa sonda verrà allontanata ad una distanza di circa 60 centimetri;
un sottosistema frenante, che controllerà lo svolgimento del filo. Questo sottosistema creerà frizione sul filo rallentandone lo srotolamento;
il sottosistema di recupero a spoletta – il sottosistema chiave dell’esperimento – il quale compirà il recupero del filo una volta che lo svolgimento sarà completo, mediante l’ausilio di un motore elettrico.
Il sistema è pensato per essere, come detto, semplice ed affidabile, oltre che scalabile a piccole dimensioni. Per queste ragioni, un sistema simile potrebbe essere impiegato con successo su piccole piattaforme quali i CubeSat (piccoli satelliti di massa inferiore a 1.5kg di forma cubica che ad oggi sono sempre più usati), o rendere possibili applicazioni coinvolgenti i fili che ad ora sono precluse: alcuni esempi di queste applicazioni sono il volo in formazione di satelliti o sistemi innovativi di aggancio tra satelliti che richiedono il riavvolgimento del filo (come quello promosso da FELDs).
 
Quali migliorie potrebbe apportare al mondo dell’aerospazio?
Ciò che stiamo studiando è estremamente importante, poiché per la prima volta il nostro sistema potrebbe permettere entrambe le procedure sopra descritte, ovvero lo srotolamento e il riavvolgimento di un sistema a filo nello spazio.
Le conseguenze della positiva riuscita del nostro esperimento sarebbero dunque non indifferenti: permetterebbero di “spostare più in alto” l’attuale livello dello stato dell’arte in campo spaziale, sbloccando l’accesso ad una serie di applicazioni con sistemi a filo fino ad ora precluse, le quali andrebbero ad ampliare le conoscenze tecniche e scientifiche esistenti.
Avete altri progetti in cantiere?
No, al momento non abbiamo altri progetti, siamo concentrati su STAR e siamo ormai nel vivo del programma, la campagna è infatti tra sole tre settimane: stiamo realizzando l’ultima messa a punto del setup sperimentale. L’ESA si aspetta da noi professionalità e un alto livello di preparazione e vogliamo essere all’altezza delle loro aspettative.

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