Dottorato in INGEGNERIA AERONAUTICA E SPAZIALE

Titolo della tesi: Solutions of in-orbit servicing, space situational awareness and planetary protection for a sustainable development of communication, navigation and observation satellite services

Nel contesto della radicale trasformazione dell'industria spaziale, guidata dall’emergere del New Space e dalla crescente necessità di sostenibilità, la fase di progettazione preliminare riveste un ruolo cruciale nella definizione di missioni spaziali efficienti e resilienti, in grado di soddisfare i requisiti degli utenti. Questa tesi di dottorato propone un approccio integrato e multidisciplinare che combina tecniche di ingegneria dei sistemi con un framework orientato agli utenti, incorporando input industriali e un'analisi dettagliata delle loro esigenze. L'obiettivo principale è trasformare la sostenibilità da vincolo a parametro attivo di ottimizzazione, integrando soluzioni innovative come l'In-Orbit Servicing (IOS), la Space Situational Awareness (SSA) e la Planetary Protection (PP). Parallelamente, l’approccio valorizza il ruolo centrale degli utenti, considerandoli parte attiva nel processo di progettazione preliminare della missione. La metodologia sviluppata, articolata in fasi di formulazione, enumerazione, simulazione, valutazione e selezione, esplora sistematicamente lo spazio delle possibili configurazioni architetturali, individuando soluzioni che massimizzano l’efficienza tecnica, dei servizi e ambientale. Questo approccio sistematico integra gli input degli stakeholder sin dalle prime fasi della progettazione, assicurando che gli obiettivi della missione siano allineati con le esigenze e i vincoli degli utenti. L'analisi del trade-space risultante consente una comprensione approfondita delle interdipendenze e dei compromessi insiti nella progettazione di missioni spaziali. Casi studio, tra cui un'analisi dettagliata della costellazione IRIDE e uno studio industriale condotto in collaborazione con Telespazio, dimostrano l'efficacia dell’approccio proposto nel prolungare la vita operativa dei satelliti, ridurre i costi complessivi e minimizzare l’impatto ambientale, aprendo così la strada a un’economia spaziale sostenibile e circolare.