Nel primo capitolo viene esposta una breve introduzione sulla propulsione spaziale, focalizzando l’attenzione sulla propulsione di tipo elettrico nelle sue varie forme.

Sommario

La disponibilità di potenza elettrica sempre maggiore a bordo dei veicoli spaziali ha portato negli ultimi anni ad approfondire gli studi sulla propulsione elettrica; se agli inizi erano solo Stati Uniti e Russia a contendersi il primato in questo settore, al giorno d’oggi anche l’Europa ha ampliato molto le sue conoscenze e continua a migliorare tramite attività di ricerca e sviluppo.

Il presente lavoro di tesi descrive parte di una campagna sperimentale, condotta presso i laboratori di Alta S.p.a. , mirata alla caratterizzazione di un motore ad effetto Hall da 5 kW di potenza, la cui sigla identificativa è D5000.

Nel primo capitolo viene esposta una breve introduzione sulla propulsione spaziale, focalizzando l’attenzione sulla propulsione di tipo elettrico nelle sue varie forme.

Nel secondo capitolo si analizzano nel dettaglio i propulsori ad effetto Hall; partendo da una breve introduzione sulla fisica dei plasmi, si focalizza poi l’attenzione sui principi fisici che consentono il funzionamento di un motore ad effetto Hall e si termina con un’analisi dei parametri di prestazione.

Nel capitolo successivo si forniscono i dettagli sul motore in prova e fornisce una descrizione del piano di prove che vengono effettuate e sulle procedure eseguite. Si va poi ad esaminare la preparazione del laboratorio in cui viene eseguita la campagna di prove: si passano quindi in rassegna le attrezzature scelte per la simulazione dell’ambiente spaziale e quelle calibrate per le misure dei parametri di prestazione del motore.

Il quinto capitolo è interamente dedicato alla diagnostica del fascio; viene descritto il sistema per la diagnostica e le operazioni compiute dal punto di vista analitico che permetteranno di arrivare dai valori grezzi di potenziale, misurati tramite le sonde dei due tipi, ai risultati da analizzare. Viene quindi di seguito descritto il programma di calcolo che è stato implementato in ambiente Matlab per svolgere tali operazioni.

Si passa quindi nel sesto capitolo all’analisi dei risultati della campagna di prove.

Vengono quindi mostrati i risultati del ‘post-processing’ sui dati grezzi in termini di prestazioni del motore e i risultati vengono confrontati con lo stato d’arte della tecnologia degli HET nello stesso dominio di potenza. La seconda parte del capitolo è interamente dedicata al ‘post-processing’ sui dati grezzi in termini di diagnostica del fascio e viene svolta l’analisi dei risultati ottenuti sia per quanto riguarda le sonde di Faraday, sia per quanto riguarda l’RPA.

Nell’ultimo capitolo vengono riassunti i risultati dell’intero lavoro di tesi e vengono

rapidamente presupposti eventuali sviluppi futuri.