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.
2024
The Starlink Constellation: Orbital Architecture, Operational Management and Critical Issues Analysis.
Starlink
Falcon 9
Propulsione razzo
Lancio orbita
File in questo prodotto:
File Dimensione Formato  
Da_Ros_Christian.pdf

accesso aperto

Dimensione 1.01 MB
Formato Adobe PDF
1.01 MB Adobe PDF Visualizza/Apri

The text of this website © Università degli studi di Padova. Full Text are published under a non-exclusive license. Metadata are under a CC0 License

Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/20.500.12608/92433