Analisi del sistema di levitazione e fusione elettromagnetica nell’ElectroMagnetic Levitator a bordo della International Space Station

The ElectroMagnetic Levitator (EML) is an advanced instrument installed on board the International Space Station (ISS), designed to study the thermophysical properties of metallic materials under microgravity conditions. This report focuses on analyzing the electromagnetic operation of the system, with particular attention to the mechanisms of levitation and induction heating, which allow for contactless melting of the sample. The main objective of the report is to describe the architecture and operating principle of the EML, analyzing the dynamics of the electromagnetic field generated by the high-frequency coils, the stability of the sample, and the energy transfer during heating. The influence of the microgravity environment on the system’s behavior compared to a terrestrial context is also examined, highlighting the advantages in terms of stability, absence of convection, and accuracy in measuring physical properties.

L’ElectroMagnetic Levitator (EML) è uno strumento avanzato installato a bordo della Stazione Spaziale Internazionale (ISS), progettato per studiare le proprietà termofisiche dei materiali metallici in condizioni di microgravità. Questo elaborato si concentra sull’analisi del funzionamento elettromagnetico del sistema, con particolare attenzione ai meccanismi di levitazione e riscaldamento a induzione, che permettono la fusione senza contatto del campione. L’obiettivo principale della relazione è descrivere l’architettura e il principio di funzionamento dell’EML, analizzando le dinamiche del campo elettromagnetico generato dalle bobine ad alta frequenza, la stabilità del campione, e il trasferimento energetico durante il riscaldamento. Viene inoltre esaminata l’influenza dell’ambiente di microgravità sul comportamento del sistema rispetto a un contesto terrestre, evidenziando i vantaggi in termini di stabilità, assenza di convezione e precisione nella misura delle proprietà fisiche.