Materiali a cambiamento di fase per il controllo termico in ambito spaziale

The unique ability of phase-change materials to absorb and release large amounts of latent heat without considerable temperature variations certainly makes them an interesting research topic in the field of energy storage. In particular, these properties of PCMs have made them a great success in the space sector, both in terms of the thermal control of spacecraft, i.e. to ensure that the on-board devices operate within the correct operating and survival temperature range, which is difficult to maintain due to the significant temperature variations that the vehicle is required to face during its mission in the space environment, and in terms of the heat dissipated by the devices themselves during their activity but also to improve the energy storage systems dedicated to electric power generation. The aim of this work is therefore to analyse the characteristics of phase change materials and their possible applications for space thermal control.

La capacità unica dei materiali a cambiamento di fase di assorbire e liberare grandi quantitativi di calore latente senza considerevoli variazioni di temperatura, li rende sicuramente un interessante argomento di ricerca nell’ambito dell’accumulo dell’energia. In particolar modo queste proprietà dei PCM hanno fatto sì che riscuotessero un grande successo nell’ambito spaziale sia per quanto riguarda il controllo termico dei veicoli spaziali, quindi per garantire ai dispositivi a bordo di operare all’interno del corretto range di temperatura operativa e di sopravvivenza, difficile da mantenere a causa delle importanti variazioni di temperatura che il veicolo è tenuto ad affrontare durante la propria missione in ambiente spaziale, sia per il calore dissipato dagli stessi dispositivi durante la loro attività ma anche per migliorare i sistemi di accumulo dell’energia dedicati alla generazione di energia elettrica. Lo scopo di questo lavoro è quindi quello di analizzare le caratteristiche dei materiali a cambiamento di fase e le loro possibili applicazioni per il controllo termico nell’ambito spaziale.