ANALISI DELLE PRESTAZIONI AERODINAMICHE DI UN SATELLITE IN VLEO

Questa tesi presenta un’analisi aerodinamica di un CubeSat operante in orbita terrestre molto bassa VLEO, utilizzando ADBSat, uno strumento MATLAB basato sul metodo dei pannelli. L’obiettivo principale è valutare le forze aerodinamiche che agiscono su una geometria satellitare modellata realisticamente, in condizioni di flusso molecolare libero. I metodi tradizionali, come il Direct Simulation Monte Carlo DSMC, garantiscono un’elevata accuratezza ma richiedono un notevole costo computazionale, mentre i modelli analitici semplificati non sono in grado di rappresentare adeguatamente geometrie complesse. ADBSat costituisce una soluzione intermedia efficiente dal punto di vista computazionale: la superficie del satellite viene discretizzata in pannelli triangolari, consentendo una rapida stima dei coefficienti aerodinamici. Lo studio analizza la preparazione di un modello satellitare basato su geometria CAD, valida lo strumento ADBSat attraverso il confronto con alcuni casi di riferimento canonici come cubo, piastra, sfera e cono ed esegue analisi parametriche considerando differenti angoli di attacco, angoli di deriva laterale sideslip e quote orbitali. I risultati consentono di quantificare l'influenza dell'orientamento del satellite sui coefficienti di resistenza aerodinamica drag, portanza lift e momento, evidenziando il ruolo dell'assetto nelle prestazioni aerodinamiche. I risultati dimostrano che i metodi a pannelli, come ADBSat, rappresentano uno strumento efficace per l'analisi dell'aerodinamica satellitare in condizioni di flusso molecolare libero, fornendo informazioni utili per l'analisi di missioni in orbite a bassa quota.