Eutelsat-172B è il primo satellite europeo per telecomunicazioni a dimostrare la propulsione elettrica per l'innalzamento dell'orbita e il mantenimento della stazione in orbita geostazionaria. Il satellite è dotato di due bracci propulsori articolati. Credito:Airbus Defence and Space
Il primo satellite per telecomunicazioni completamente elettrico d'Europa ha raggiunto la sua orbita di lavoro finale sopra l'Oceano Pacifico. Eutelsat-172B, costruito per Eutelsat da Airbus, porta nuove tecnologie sviluppate attraverso progetti guidati dall'ESA, compresi i bracci del propulsore completamente articolati.
Il satellite si è affidato interamente a propulsori elettrici per salire dalla sua orbita iniziale nella fessura prevista sopra l'equatore a circa 35 800 km di altezza, e ora li sta usando per mantenere la posizione.
"La propulsione elettrica è almeno un ordine di grandezza più efficiente della propulsione chimica standard per i satelliti, " spiega lo specialista ESA di propulsione elettrica Jose Gonzalez Del Amo.
"Caricando elettricamente il propellente e accelerandolo utilizzando energia elettrica da pannelli solari, molta più energia viene spremuta da ogni respiro di propellente gassoso.
"Questo apre la possibilità di pilotare satelliti più leggeri perché possono volare su lanciatori più piccoli. Oppure una percentuale maggiore della stessa massa può essere dedicata al carico utile al posto di ingombranti serbatoi di propellente.
"Il principale compromesso è che i satelliti completamente elettrici impiegano molto più tempo per raggiungere la loro orbita finale perché la propulsione elettrica fornisce una spinta bassa, sparando continuamente per accelerare gradualmente nel tempo."
Eutelsat-172B – la prima a volare di sei piattaforme completamente elettriche Eurostar E3000 vendute finora alle società di telecomunicazioni da Airbus – ha raggiunto la sua orbita di lavoro circa quattro mesi dopo il suo lancio il 2 giugno.
Eutelsat-172B è dotato di una coppia di bracci a tre snodi lunghi 3 m che portano all'estremità propulsori di propulsione elettrica. Invece di propulsori incorporati agli angoli del satellite, questi bracci gemelli possono essere spostati liberamente attorno al suo corpo in modo che le loro spinte possano sempre essere allineate con precisione con il centro di gravità del satellite per l'innalzamento dell'orbita e il mantenimento della stazione, risparmiando propellente per allungare la vita della missione. Credito:Airbus Defence and Space
Già un successo commerciale, questa piattaforma include diverse innovazioni sviluppate attraverso il programma di lunga data Advanced Research in Telecommunications Systems dell'ESA, così come l'equivalente programma Plan d'Investissements d'Avenir dell'agenzia spaziale francese CNES.
"I satelliti per telecomunicazioni completamente elettrici sono in servizio a livello globale dal 2015, ma Eurostar E3000 ha una nuova aggiunta:una coppia di bracci a tre snodi lunghi 3 m che portano propulsori all'estremità, " spiega l'ingegnere strutturista dell'ESA Mario Toso.
"Invece di avere diversi propulsori incorporati agli angoli del satellite, le braccia gemelle possono essere mosse liberamente attorno al suo corpo.
"Un grande vantaggio è che i propulsori possono sempre essere allineati con precisione con il centro di gravità del satellite per l'innalzamento dell'orbita e il mantenimento della stazione, risparmiando propellente per allungare la vita della missione.
Camera a vuoto nel laboratorio di propulsione. Credito:ESA-A. Le Floc'h
"E questa flessibilità significa che le spinte possono essere coreografate attorno ad antenne e ali solari che altrimenti potrebbero essere colpite dai pennacchi dei propulsori".
Un secondo progetto ha sviluppato l'unità di elaborazione della potenza dei propulsori, l'interfaccia tra questi e il resto del sistema di alimentazione del satellite.
"I propulsori funzionano ad alta tensione, ricevere ingressi a tensione inferiore dal resto del satellite, " dice Michail Tourloukis, ingegnere dei sistemi di alimentazione dell'ESA. "Questa unità aiuta a garantire che il rumore elettrico dal loro funzionamento non ritorni all'interno del satellite".
Le versioni migliorate dei bracci del propulsore e dell'unità di potenza dell'E3000 sono ora incluse nella piattaforma satellitare di prossima generazione di Airbus, Eurostar Neo, che stanno sviluppando nell'ambito del programma Neosat dell'ESA.
Eutelsat-172B, Il primo satellite europeo per telecomunicazioni completamente elettrico, costruito da Airbus Defence and Space. Credito:Airbus Defence and Space
Giorgio Saccoccia dell'ESA commenta:"Questa propulsione elettrica rivoluzionaria sui satelliti commerciali e scientifici europei è il risultato di oltre due decenni di sviluppo da parte dell'ESA, in stretta collaborazione con agenzie nazionali e aziende europee.
"Il raggiungimento di Eutelsat-172B è una ricompensa per il ruolo che l'ESA ha svolto con i nostri partner, rafforzare la competitività dei prodotti europei."
