Una delle principali trasformazioni del settore spaziale contemporaneo è stata causata sicuramente dall'avvento delle mega-costellazioni poste in orbita LEO. Tra di esse, la costellazione Starlink costituisce un caso di studio emblematico per quanto riguarda la sostenibilità spaziale. Lo scopo di questo elaborato è analizzare le principali caratteristiche dell'architettura orbitale, andando ad evidenziare i vantaggi delle orbite LEO, trattando la copertura globale, la latenza e altri fattori critici. Una particolare attenzione è stata rivolta verso le manovre di station-keeping, considerando gli algoritmi utilizzati e i metodi in-plane e out of plane. Si è poi parlato delle strategie di de-orbiting, più efficaci a causa della altitudine ridotta. Vengono poi trattati argomenti come la sostenibilità spaziale, i problemi di riflettività verso Terra e la prevenzione alle collisioni. A completamento dell’analisi teorica, è stata sviluppata una simulazione in ambiente Matlab, basata sul tool Satellite Scenario, per valutare l’evoluzione orbitale di un satellite Starlink tramite il confronto di due TLE acquisiti a distanza di un mese. I risultati hanno mostrato differenze apprezzabili nelle ground track, evidenziando l’importanza di disporre di effemeridi costantemente aggiornate per garantire un accurato monitoraggio e supportare la pianificazione di nuove missioni. In conclusione, lo studio mette in luce come la gestione di una mega-costellazione richieda un bilanciamento complesso tra innovazione tecnologica, sostenibilità operativa e mitigazione dell’impatto ambientale e astronomico, delineando prospettive e criticità per l’evoluzione futura del settore.
La costellazione Starlink: architettura orbitale, gestione operativa e analisi delle criticità
DA ROS, CHRISTIAN
2024/2025
Abstract
Una delle principali trasformazioni del settore spaziale contemporaneo è stata causata sicuramente dall'avvento delle mega-costellazioni poste in orbita LEO. Tra di esse, la costellazione Starlink costituisce un caso di studio emblematico per quanto riguarda la sostenibilità spaziale. Lo scopo di questo elaborato è analizzare le principali caratteristiche dell'architettura orbitale, andando ad evidenziare i vantaggi delle orbite LEO, trattando la copertura globale, la latenza e altri fattori critici. Una particolare attenzione è stata rivolta verso le manovre di station-keeping, considerando gli algoritmi utilizzati e i metodi in-plane e out of plane. Si è poi parlato delle strategie di de-orbiting, più efficaci a causa della altitudine ridotta. Vengono poi trattati argomenti come la sostenibilità spaziale, i problemi di riflettività verso Terra e la prevenzione alle collisioni. A completamento dell’analisi teorica, è stata sviluppata una simulazione in ambiente Matlab, basata sul tool Satellite Scenario, per valutare l’evoluzione orbitale di un satellite Starlink tramite il confronto di due TLE acquisiti a distanza di un mese. I risultati hanno mostrato differenze apprezzabili nelle ground track, evidenziando l’importanza di disporre di effemeridi costantemente aggiornate per garantire un accurato monitoraggio e supportare la pianificazione di nuove missioni. In conclusione, lo studio mette in luce come la gestione di una mega-costellazione richieda un bilanciamento complesso tra innovazione tecnologica, sostenibilità operativa e mitigazione dell’impatto ambientale e astronomico, delineando prospettive e criticità per l’evoluzione futura del settore.| File | Dimensione | Formato | |
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https://hdl.handle.net/20.500.12608/92433