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High Power Electric propulsion: a Roadmap for the future

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Tutti i sistemi scelgono tecnologie di propulsione elettrica

Un progetto finanziato dall''UE ha creato un piano a lungo termine per il trasporto e l''esplorazione spaziale europei. Il suo obiettivo principale era consolidare le iniziative di ricerca sulla propulsione elettrica e le relative tecnologie di generazione dell''energia.

Tecnologie industriali

Data la particolare natura dell''ambiente spaziale (temperature estreme, vuoto, radiazioni, ecc.) la sua esplorazione richiede che vari "mattoni" di base siano al loro posto. Questi comprendono un accesso affidabile e conveniente allo spazio dalla Terra, veicoli spaziali robusti, una protezione dai raggi cosmici e dai brillamenti solari, generazione di energia e sistemi di propulsione efficienti e affidabili. Il progetto HIPER ("High power electric propulsion: A roadmap for the future") aveva lo scopo di occuparsi degli ultimi due punti, lavorando per stilare un piano per il futuro dell''esplorazione e del trasporto spaziale. Queste attività trarranno vantaggio dai progressi tecnologici nel campo delle tecnologie della propulsione elettrica (PE) e dai progressi nel campo della generazione di energia nello spazio. Il team interdisciplinare di HIPER, che comprende 20 partner di 6 paesi dell''UE, ha riunito specialisti di PE e generazione di energia nello spazio. Con il sostegno del know-how e delle competenze esistenti, i partner del progetto hanno scelto di concentrarsi solo su tre diversi sistemi di PE e sulla generazione di alta energia. La decisione è stata giustificata anche dai vantaggi intrinseci della tecnologia della PE rispetto alla tradizionale propulsione chimica (cioè i motori dei missili). Le capacità specifiche di impulso e la relativa efficienza totale all''avanguardia sono più grandi di almeno un ordine di grandezza per i sistemi di PE rispetto alla propulsione chimica. Questo significa che usando la PE si può ottenere un enorme risparmio di propellente. D''altro canto, la propulsione chimica richiede meno energia elettrica rispetto alla PE e rende meglio in termini di spinta e tempo di trasferimento. HIPER aveva lo scopo di colmare le lacune e rendere i sistemi di PE più appetibili per qualsiasi tipo di missione spaziale. La divisione del lavoro del progetto in cinque aree principali ha coperto l''analisi della missione, i requisiti dei sistemi di propulsione e le raccomandazioni, la generazione di energia nello spazio, lo sviluppo di un dispositivo di propulsione ad alta energia a effetto Hall, lo sviluppo di un motore ionico a griglia ad alta energia e lo sviluppo di un propulsore magnetoplasmadinamico (MPDT). A parte i progressi tecnologici, il team del progetto ha preso in considerazione anche il grande impegno tecnologico nel quadro di scenari politici e sociali, in relazione sia agli stati europei che ai partner non europei. Si sono svolte discussioni e incontri con la NASA (National Aeronautics and Space Administration) e altre importanti organizzazioni americane per condividere i risultati del progetto e armonizzare i programmi per il futuro. Si tratta di una questione di importanza strategica. Di conseguenza un gran numero di centri di ricerca, università, aziende private e imprese si sono riuniti per la prima volta per discutere i passi da fare per definire un piano per lo sviluppo futuro e lo sfruttamento di PE ad alta energia. Le attività del progetto sono state molto apprezzate e hanno portato a una positiva collaborazione tra tutti i partner coinvolti. L''approccio di HIPER promette di preparare il terreno per un uso diffuso e prospero della PE ad alta energia nello spazio. Dal punto di vista economico, le applicazioni della PE ad alta energia ridurranno di molto il costo generale delle missioni, dell''accesso allo spazio riducendo di molto il consumo di propellente per il trasferimento nell''orbita near-Earth (NEO), i viaggi interplanetari, l''innalzamento dell''orbita e il controllo dell''orbita dei veicoli spaziali.

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