ESA Space Rider: il sistema di protezione termica supera con successo i test di qualifica dinamica
Un traguardo fondamentale verso la piena operatività di Space Rider è stato raggiunto con il completamento positivo della campagna di test dinamici sulle windward shingles, i pannelli ceramici che costituiscono lo scudo termico inferiore del veicolo.
Il Thermal Protection System (TPS), progettato, realizzato e qualificato dal CIRA, rappresenta la barriera critica che protegge Space Rider dai flussi di calore estremi durante il rientro atmosferico, assicurando l’integrità della struttura interna.
Il sistema è composto da un guscio esterno formato da 21 shingles in Ceramic Matrix Composite (CMC), rinforzate da una sofisticata architettura di irrigidimenti per coniugare leggerezza e resistenza strutturale. Al di sotto del rivestimento ceramico, un sandwich di materiali isolanti ad alte prestazioni, in grado di operare fino a 1600 °C, impedisce efficacemente il trasferimento di calore verso la struttura fredda. L’intera configurazione è stata sviluppata secondo un approccio innovativo orientato alla sostenibilità: il TPS è infatti completamente smontabile e riutilizzabile fino a sei missioni.
La campagna di qualifica vibrazionale si è svolta presso i laboratori di Centrotecnica Srl, dove uno shaker da 200 kN ha consentito di sottoporre una porzione significativa del TPS - di dimensioni superiori a 1x1 metro e costituita da un assieme di quattro shingles - a sollecitazioni meccaniche di elevatissima intensità.
Data la diversa posizione dei componenti sul veicolo, ciascuna shingle è normalmente soggetta a carichi specifici; tuttavia, la strategia scelta dal Team CIRA, guidato dall’ Ing. Barbara Tiseo, responsabile delle campagne di test di qualifica dinamica di Space Rider, ha puntato sulla massima robustezza. Facendo leva sulla solidità della progettazione, si è scelto di sottoporre l’intero assembly all’inviluppo massimo dei carichi previsti, sovra stressando intenzionalmente due delle quattro shingles per arrivare a qualificare simultaneamente l’intero set
Il successo della campagna conferma non solo l’eccellenza dei materiali ceramici impiegati, ma anche l’efficacia di una metodologia di prova audace, capace di ridurre le incertezze operative e garantire ampi margini di sicurezza.
Questo risultato rappresenta un avanzamento significativo nel percorso di qualifica di Space Rider e testimonia, ancora una volta, come la sinergia tra le competenze progettuali del CIRA e una raffinata ingegneria di prova costituisca un fattore chiave per assicurare l’affidabilità del sistema nelle future missioni spaziali.