Lunar Starship HLS: Simulazione e Analisi dell’allunaggio con Unity

The number of lunar missions continues to grow in recent years, as does the need to land on the Moon as efficiently and safely as possible in the coming years. This thesis aims to simulate and analyze the landing phases of a lunar lander, with reference to next-generation vehicles such as the Lunar Starship Lander HLS developed by SpaceX as part of NASA's Artemis program. The simulation was developed in Unity 6, initially in two dimensions, modeling the main physical phenomena involved in the descent phase: lunar gravity, engine thrust control, and vehicle attitude control. It was subsequently updated to three-dimensionality to increase the simulation's realism and accuracy. The implemented control system manages the lander's orientation and deceleration during descent, simulating the characteristic dynamics of the lunar environment. The results obtained were analyzed to assess the success of the landing based on key parameters. The work demonstrates how game development tools such as Unity can provide an effective platform for prototyping spatial simulations, offering a visual environment useful for both educational purposes and preliminary analysis.

Il numero di missioni lunari negli ultimi anni continua a crescere, come aumenta la necessita di allunare nel modo più efficiente e sicuro possibile nei prossimi anni. Il presente lavoro di tesi ha come obiettivo la simulazione e l'analisi delle fasi di atterraggio di un lander lunare, con riferimento a veicoli di nuova generazione come lo Lunar Starship Lander HLS sviluppato da SpaceX nell'ambito del programma Artemis della NASA. La simulazione è stata sviluppata in ambiente Unity 6, inizialmente in due dimensioni, modellando i principali fenomeni fisici coinvolti nella fase di discesa: la gravità lunare, il controllo della spinta del motore e il controllo di assetto del veicolo. Successivamente viene aggiornata al caso tridimensionale per aumentare il grado di realtà e accuratezza della simulazione. Il sistema di controllo implementato permette di gestire l'orientamento e la decelerazione del lander durante la discesa, simulando le dinamiche caratteristiche dell'ambiente lunare. I risultati ottenuti sono stati analizzati per valutare il successo dell'atterraggio in funzione di parametri chiave. Il lavoro dimostra come strumenti di sviluppo videoludico come Unity possano costituire una piattaforma efficace per la prototipazione di simulazioni spaziali, offrendo un ambiente visivo utile sia a fini didattici che di analisi preliminare.