ICARUS

Obiettivi principali del progetto

ICARUS ha l’obiettivo di rafforzare il know-how e le capacità tecnologiche europee nel campo degli Inflatable Heat Shields (IHS), attraverso la progettazione, lo sviluppo e il volo di un dimostratore di sistema di rientro basato su uno scudo termico gonfiabile. Sulla base dei risultati significativi ottenuti nei progetti predecessori (EFESTO ed EFESTO 2), ICARUS mira ad aumentare il Technology Readiness Level (TRL) delle soluzioni di rientro gonfiabili, rendendole idonee per future missioni europee di rientro atmosferico. In questo contesto, ICARUS sviluppa una soluzione innovativa di rientro, concepita per il recupero degli stadi dei lanciatori. Gli scudi termici gonfiabili svolgono un ruolo fondamentale nel decelerare e proteggere i sistemi spaziali durante il rientro atmosferico, contribuendo in modo decisivo alle funzioni di rientro e discesa. In particolare, ICARUS contribuisce a:

1. Completare la maturazione a terra delle tecnologie chiave che abilitano gli IHS, ovvero i Sistemi di Protezione Termica Flessibili (Flexible TPS) e le Strutture Gonfiabili;
2. Sviluppare un ciclo integrato di progettazione di missione e sistema, finalizzato alla realizzazione e al volo di un dimostratore IHS in scala significativa su un razzo sonda, consentendo il recupero della parte superiore del razzo grazie al dimostratore;
3. Eseguire analisi post-volo e ricostruzione dei dati per valutare le prestazioni tecnologiche.

Attività CIRA nel progetto

Il CIRA riveste un ruolo fondamentale nel progetto, focalizzando il proprio contributo sulla progettazione e sulla verifica sperimentale del “Flexible Thermal Protection Systems” (F-TPS). L'attività di progettazione è partita da analisi FEM 1D, essenziali per ottenere una prima stima dello spessore richiesto per i materiali candidati. Tale modellazione è stata poi raffinata attraverso simulazioni 2D e 3D più dettagliate. Contestualmente alla modellazione numerica, è stata condotta una mirata campagna di caratterizzazione sperimentale sui materiali: campioni di Nextel e Sigratherm sono stati sottoposti a test di Analisi Termogravimetrica (TGA), il cui scopo era verificare la compatibilità e la stabilità termo-ossidativa dei materiali in condizioni ambientali simulate, attraverso l'esposizione a diverse temperature e a varie percentuali di ossigeno.

Il CIRA si è inoltre occupato della validazione dell'affidabilità delle scelte progettuali, sia per quanto riguarda lo spessore ottimale che la selezione del materiale. Questa verifica è stata effettuata tramite test in fornace che hanno confermato la performance del sistema in condizioni di temperatura elevate. Il programma di verifica culminerà con due test all’interno del Plasma Wind Tunnel (PWT). Questi test impiegheranno stack-up appositamente configurati per simulare le effettive e severe condizioni di rientro atmosferico, fornendo la valutazione finale dell'integrità e dell'efficacia operativa del sistema F-TPS.

Informazioni generali sul progetto

Programma di Finanziamento: Horizon Europe (Grant Agreement No. 101134997)

Data di inizio: 05/06/2024; Data di chiusura: 30/04/2028

Sito ufficiale del progetto: https://www.he-icarus-project.eu/ 

Ente coordinatore: Deimos 

Partners: DLR-MORABA, DLR AS-HYP, ONERA, PGZ, PoliTo, Atmos, HDES, Demcon

Contatto CIRA: Roberto Gardi, r.gardi@cira.it