La crescente densità di detriti spaziali in orbita terrestre rappresenta una minaccia significativa per l’operatività e la sicurezza dei satelliti. In particolare, le collisioni ad alta velocità tra satelliti e frammenti di detriti possono generare eventi di frammentazione che contribuiscono ulteriormente alla proliferazione incontrollata di oggetti orbitali. In questo contesto, la modellazione accurata dei processi di frammentazione riveste un ruolo fondamentale per la previsione dell’evoluzione dell’ambiente spaziale e per la valutazione del rischio di collisione. La presente tesi analizza e confronta diversi metodi sviluppati nel corso degli anni per descrivere la distribuzione e le caratteristiche dei frammenti generati a seguito di una collisione in orbita. In particolare, vengono esaminati modelli analitici, semi-empirici e formulazioni basate su relazioni logaritmiche, mettendone in evidenza le ipotesi di base, i campi di applicabilità e i limiti intrinseci. Il confronto tra i diversi approcci consente di valutare l’impatto delle scelte modellistiche sui risultati ottenuti, sia in termini di numero di frammenti prodotti sia di distribuzione dimensionale e di massa. L’analisi svolta fornisce una panoramica critica degli strumenti disponibili per la simulazione degli eventi di frammentazione orbitale e contribuisce a una migliore comprensione delle incertezze associate a ciascun metodo

Analisi comparativa dei tool di simulazione della frammentazione di satelliti in orbita

FRANCESCHET, ANDREA
2025/2026

Abstract

La crescente densità di detriti spaziali in orbita terrestre rappresenta una minaccia significativa per l’operatività e la sicurezza dei satelliti. In particolare, le collisioni ad alta velocità tra satelliti e frammenti di detriti possono generare eventi di frammentazione che contribuiscono ulteriormente alla proliferazione incontrollata di oggetti orbitali. In questo contesto, la modellazione accurata dei processi di frammentazione riveste un ruolo fondamentale per la previsione dell’evoluzione dell’ambiente spaziale e per la valutazione del rischio di collisione. La presente tesi analizza e confronta diversi metodi sviluppati nel corso degli anni per descrivere la distribuzione e le caratteristiche dei frammenti generati a seguito di una collisione in orbita. In particolare, vengono esaminati modelli analitici, semi-empirici e formulazioni basate su relazioni logaritmiche, mettendone in evidenza le ipotesi di base, i campi di applicabilità e i limiti intrinseci. Il confronto tra i diversi approcci consente di valutare l’impatto delle scelte modellistiche sui risultati ottenuti, sia in termini di numero di frammenti prodotti sia di distribuzione dimensionale e di massa. L’analisi svolta fornisce una panoramica critica degli strumenti disponibili per la simulazione degli eventi di frammentazione orbitale e contribuisce a una migliore comprensione delle incertezze associate a ciascun metodo
2025
Comparative analysis of satellite fragmentation simulation tools in orbit
space debris
fragmentation
simulation tool
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/20.500.12608/112282