The proliferation of human-made space objects in Earth's orbit over the past six decades has raised concerns regarding the uncontrolled re-entry of these objects, posing potential hazards to human populations and the environment due to toxic material contamination. However, reproducing such re-entry conditions in a wind tunnel can be economically impossible. For this reason, the Von Karman Institue aims to design a low-temperature experiment that can faithfully represent at least part of the physics, in particular the melting ablation of metal materials. At the same time, a computational analysis has been carried out with the goal to identify the most suitable wind tunnels able to reproduce conditions experienced by space debris during the re-entry trajectory.

La proliferazione di detriti spaziali di origine umana in orbita terrestre negli ultimi sei decenni ha sollevato preoccupazioni riguardanti il rientro incontrollato di tali oggetti, rappresentando potenziali rischi per le popolazioni e l'ambiente a causa della contaminazione da materiali potenzialmente tossici. Tuttavia, riprodurre tali condizioni di rientro in una galleria del vento può diventare economicamente insostenibile. Per questo motivo, il Von Karman Institute mira a sviluppare un setup sperimentale a bassa temperatura che possa rappresentare almeno una parte dei fenomeni ai quali un detrito spaziale è soggetto durante il rientro atmosferico, con particolare attenzione all'ablazione per fusione dei materiali metallici. Allo stesso tempo, è stata effettuata un'analisi numerica con l'obiettivo di identificare le gallerie del vento più adatte a riprodurre tali condizioni sperimentali.

Test in galleria del vento per l'ablazione di detriti spaziali (funzionamento e applicazione)

PERIN, ANDREA
2023/2024

Abstract

The proliferation of human-made space objects in Earth's orbit over the past six decades has raised concerns regarding the uncontrolled re-entry of these objects, posing potential hazards to human populations and the environment due to toxic material contamination. However, reproducing such re-entry conditions in a wind tunnel can be economically impossible. For this reason, the Von Karman Institue aims to design a low-temperature experiment that can faithfully represent at least part of the physics, in particular the melting ablation of metal materials. At the same time, a computational analysis has been carried out with the goal to identify the most suitable wind tunnels able to reproduce conditions experienced by space debris during the re-entry trajectory.
2023
Wind Tunnel Testing of Space Debris Demise (Operation and Application)
La proliferazione di detriti spaziali di origine umana in orbita terrestre negli ultimi sei decenni ha sollevato preoccupazioni riguardanti il rientro incontrollato di tali oggetti, rappresentando potenziali rischi per le popolazioni e l'ambiente a causa della contaminazione da materiali potenzialmente tossici. Tuttavia, riprodurre tali condizioni di rientro in una galleria del vento può diventare economicamente insostenibile. Per questo motivo, il Von Karman Institute mira a sviluppare un setup sperimentale a bassa temperatura che possa rappresentare almeno una parte dei fenomeni ai quali un detrito spaziale è soggetto durante il rientro atmosferico, con particolare attenzione all'ablazione per fusione dei materiali metallici. Allo stesso tempo, è stata effettuata un'analisi numerica con l'obiettivo di identificare le gallerie del vento più adatte a riprodurre tali condizioni sperimentali.
space debris
melting ablation
wind tunnel
re-entry problem
aerothermodynamics
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/20.500.12608/64744