Optimizing Space System Assemblies for Diverse Manufacturing Contexts =

Questa tesi si concentra sulla progettazione e l'ottimizzazione di sistemi spaziali utilizzando tecniche avanzate di fabbricazione additiva, con un'enfasi sull'ottimizzazione topologica. Lo studio mira a ridurre il peso e migliorare la resistenza dei componenti, che sono aspetti critici nel settore aerospaziale, in particolare nella produzione e nell'assemblaggio di strutture sia sulla Terra che nello spazio. Il documento delinea come la produzione additiva si sia evoluta in una tecnologia chiave per la progettazione e la produzione di componenti spaziali, offrendo vantaggi come la riduzione del peso, una maggiore flessibilità di progettazione e la creazione di geometrie complesse impossibili da ottenere utilizzando tecnologie tradizionali. Il lavoro esplora la produzione in orbita, che consente l'assemblaggio di strutture direttamente nello spazio, liberando le missioni dalle restrizioni di peso e volume imposte dai lanci terrestri. La tesi è suddivisa in una sezione teorica che copre lo stato dell'arte della fabbricazione additiva e della produzione spaziale e una sezione sperimentale sviluppata in collaborazione con Thales Alenia Space. In quest'ultima, il software Inspire di Altair viene utilizzato per progettare, ottimizzare e convalidare componenti spaziali, concentrandosi su scenari specifici di produzione in orbita e sulla Terra. Particolare enfasi è posta sui metodi di ottimizzazione, come la distribuzione dei materiali in base a carichi specifici, migliorando così la funzionalità e la resistenza dei componenti, con applicazioni in strutture protettive contro micrometeoriti e detriti spaziali. La tesi si conclude con una valutazione dei possibili sviluppi futuri nel campo, evidenziando il potenziale impatto della produzione e dell'assemblaggio spaziale in termini di sostenibilità, riduzione dei costi e autosufficienza per missioni a lungo termine.