Analisi dei sistemi di gestione energetica sulla ISS: integrazione tra pannelli fotovoltaici e sistemi di accumulo

La Stazione Spaziale Internazionale (ISS) è la più grande struttura che sia mai stata inviata e assemblata in orbita attorno alla Terra. Essa ospita un vero e proprio laboratorio orbitale per la ricerca scientifica, oltre ai moduli abitativi per gli astronauti a bordo. È evidente che una tale struttura debba essere costantemente alimentata da un flusso di energia continuo e regolato, in modo da poter far fronte a tutti i carichi interni e garantire la sopravvivenza dell'equipaggio. Questo elaborato prenderà in esame proprio il pilastro energetico della ISS: l'Electrical Power System (EPS), con un particolare focus sull'integrazione tra i due principali dispositivi deputati alla generazione e allo storage dell'energia elettrica di bordo: i pannelli solari e i sistemi di accumulo. Nel primo capitolo si prendono in esame le specifiche tecniche dei pannelli fotovoltaici, il loro dimensionamento e il loro comportamento in funzione dell’ambiente aggressivo in orbita LEO. Il secondo capitolo andrà invece ad analizzare i sistemi di accumulo, associando a un dimensionamento preliminare lo studio del passaggio tecnologico dalle celle al Nichel-Idrogeno all'utilizzo delle più moderne celle agli Ioni di Litio. Nel terzo capitolo viene trattato il rapporto tra i due sottosistemi e la loro interazione tramite gli organi di gestione e distribuzione della potenza. L’elaborato si conclude infine con l'esame di un guasto tecnico reale che ha interessato il sistema di distribuzione energetica.