Thermo-elastic verification: evaluation of the new ESA guidelines and software with application to a scientific satellite

Questa tesi si concentra sull'implementazione e l'applicazione del software Thermo-Elastic Verification (TEV) dell'ESA nell'analisi termo-elastica delle strutture satellitari, con particolare attenzione all'ottimizzazione e alla verifica dei modelli scientifici sotto carichi termici e meccanici. Lo studio sfrutta metodologie avanzate per affrontare le sfide legate alla complessità strutturale e all'efficienza computazionale, fornendo un quadro di riferimento per previsioni termo-elastiche precise. La ricerca inizia con la semplificazione e il perfezionamento del modello del satellite THESEUS, inizialmente sviluppato da OHB per la missione M5 dell'ESA. Utilizzando ESATAN-TMS, il modello termico è stato ottimizzato riducendone la complessità geometrica, pur preservandone la fedeltà termica. Questo modello rivisto ha costituito la base per l'analisi termo-elastica successiva. Il software TEV è stato quindi impiegato per tradurre i risultati termici in deformazioni strutturali, utilizzando i file di input necessari: le Thermo-Elastic Transfer Matrices (TETM), i campi di temperatura e le configurazioni di raggruppamento dei nodi, preparati tramite MarEA. Questo approccio ha garantito una mappatura accurata ed efficiente dei dati termici sul modello strutturale, consentendo un'analisi dettagliata delle deformazioni. Lo studio esamina anche il modello aggiornato di THESEUS, attualmente in sviluppo da parte di Thales Alenia Space per la missione M7 dell'ESA, che presenta significativi miglioramenti progettuali. TEV è stato utilizzato per valutare il comportamento termo-elastico di componenti e nodi critici, garantendo il rispetto dei requisiti specifici della missione. Questo lavoro evidenzia l'efficacia di TEV nella standardizzazione dei processi di verifica termo-elastica e nell'integrazione delle più recenti linee guida dell'ESA. La ricerca stabilisce una metodologia solida, combinando ESATAN-TMS per l'analisi termica con MarEA, che elabora i risultati termici e li collega alle corrispondenti risposte strutturali per generare i file di input per TEV. Questo approccio integrato consente a TEV di identificare con precisione le fonti di deformazione e valutarne l'impatto, fornendo indicazioni critiche su dove siano necessari interventi. Tale capacità ottimizza le prestazioni termo-elastiche dei sistemi satellitari complessi e contribuisce al perfezionamento delle pratiche per le future missioni spaziali.