Introduzione 1
Introduzione
Nel corso degli ultimi anni si è osservata, da parte degli enti di ricerca spaziale, una tendenza sempre più marcata alla progettazione di satelliti con propulsori operanti nel campo delle microspinte. Molte missioni, che sono in fase di definizione e che a breve vedranno la luce, necessiteranno infatti del posizionamento del satellite entro margini strettissimi e la compensazione anche dei più flebili disturbi d’assetto.
Un esempio è la missione LISA che mira alla rivelazione delle onde gravitazionali attraverso gli effetti che queste producono sulla distanza tra alcune masse di test poste all’interno di satelliti. Il buon esito di tali missioni è quindi affidato alla efficace combinazione di un sistema di propulsione (capace di generare livelli di spinta molto bassi) con un sistema di controllo (che monitorizzi e regoli continuamente il carburante in uscita).
La progettazione di un sistema di controllo è una fase molto delicata e comprende lo studio di numerosi sottosistemi. In generale i sistemi più affidabili sono sicuramente quelli che prevedono la generazione di un segnale di feedback a partire dalla lettura del flusso di propellente in
Introduzione 2
uscita. Tale segnale andrà poi a comandare altri sottosistemi (ad esempio delle valvole ad apertura piezoelettrica) per la regolazione della quantità di gas.
In questo lavoro di tesi si è focalizzata l’attenzione su due particolari aspetti del controllo preciso del propellente. Lo sviluppo di un sensore ad elevata sensibilità per la rivelazione di bassi flussi e di una interfaccia di lettura che introduca il minor rumore possibile.
Nel primo capitolo verranno forniti alcuni cenni sullo stato attuale della propulsione spaziale con particolare riferimento alle tecnologie per la creazione di bassi livelli di spinta e alle missioni che a breve dovrebbero usufruirne. Si tratteranno quindi le problematiche del controllo della propulsione.
Nel secondo capitolo si affronterà la tematica della realizzazione di un sensore ad alta sensibilità. Si forniranno dei ragguagli riguardo ai risultati raggiunti in precedenti tesi evidenziandone i limiti ed i problemi. Si descriveranno quindi i passi tecnologici effettuati per l’ottenimento del risultato voluto.
Nel terzo capitolo verranno confrontati vari sistemi di lettura dal punto di vista del rumore introdotto. Si inizierà con il descrivere il sistema di analisi degli spettri la cui messa a punto e taratura è stata completata durante questo lavoro. Si commenteranno quindi i risultati ottenuti.
Nel quarto capitolo, infine, si riporteranno le misure effettuate sul nuovo sensore dopo la sua realizzazione.
