Dipartimento Esplorazione Spaziale
Dipartimento di Esplorazione Spaziale
Il Dipartimento di Esplorazione Spaziale promuove, coordina e gestisce le attività di ricerca fondamentale, applicata e teorica in ambito aerospaziale, focalizzandosi sui settori della propulsione avanzata, della definizione computazionale delle missioni, dello sviluppo di sistemi e delle tecnologie di volo. La divisione opera nei campi di frontiera connessi con l'esplorazione spaziale robotica e umana, integrando linee di indagine dedicate alle micro e nanotecnologie, alla caratterizzazione fisica e allo studio di materiali innovativi, nonché alla modellizzazione di veicoli e velivoli a basso impatto ambientale e di processi ecosostenibili ad alta densità energetica.
In perfetta sinergia con gli altri dipartimenti scientifici della divisione — tra cui Archeologia, Biologia, Farmacologia, Climatologia e Meteorologia —, la struttura sviluppa modelli di calcolo teorici integrati e partecipa a tavoli di cooperazione accademica, conferenze e congressi scientifici internazionali per la condivisione della conoscenza astrofisica e aerospaziale e per l'analisi dei dati di telerilevamento cartografico orbitale. Il dipartimento opera in regime di totale indipendenza commerciale, escludendo prestazioni di consulenza privata, monitoraggi territoriali vincolati a normative locali o l'allestimento di attività promozionali. Le fasi di sviluppo ingegneristico dell'hardware, di costruzione dei vettori e di fabbricazione dei sistemi spaziali sono interamente demandate alle infrastrutture industriali di TS Produzione.
Linee Operative di Ricerca Aerospaziale
La metodologia d'indagine istituzionale e l'articolazione delle attività dell'unità di ricerca si sviluppano attraverso le seguenti linee operative di laboratorio e di campo:
- Studio e Definizione di Missioni Aerospaziali: Modellazione teorica e simulazione computazionale di sistemi e tecnologie avanzate dedicate all'esplorazione spaziale sia umana che robotica.
- Modellazione dei Trasporti Transatmosferici: Sviluppo di algoritmi matematici predittivi e architetture di calcolo per i futuri vettori di trasporto spaziale e sistemi di rientro.
- Pianificazione e Ricerca Sperimentale: Esecuzione di protocolli sperimentali in silico e in vitro per la validazione chimico-fisica dei materiali e dei flussi propulsivi.
Attraverso la creazione di sinergie e nodi relazionali stabili con università, istituzioni statali e centri di ricerca pubblici, nazionali e internazionali, il dipartimento coordina programmi di indagine pura e di documentazione scientifica. L'attività è svolta in regime di totale indipendenza scientifica, escludendo prestazioni commerciali, attività di produzione industriale diretta o l'accesso a fonti di finanziamento private non censite dalla capogruppo.
Programmi Scientifici Attivi
Programmi Scientifici Attivi
- Progetto Selene (Modellazione Avamposto Lunare): Ricerca focalizzata sulla progettazione teorica, l'ingegnerizzazione strutturale preliminare e lo studio di fattibilità computazionale per la configurazione di un avamposto lunare stabile, incluse le analisi di resistenza dei materiali in condizioni ambientali extraterrestri.
- Progetto ELEM (Europa Lander Exploration Modulo): Framework di modellazione computazionale finalizzato alla definizione dei sistemi robotici di penetrazione profonda per la crosta ghiacciata della luna gioviana Europa. Lo studio simula le dinamiche di navigazione e campionamento criogenico ipogeo per l'isolamento di potenziali marker biologici, operando in sinergia teorica con le evidenze dei dipartimenti di Biologia e Farmacologia.
- Dinamica, Controllo e Simulazione del Volo: Ricerca orientata alla modellizzazione analitica delle traiettorie interplanetarie e geocentriche mediante metodi indiretti ed evoluzionistici. Le attività includono la simulazione fisica dei sistemi di rientro atmosferico con deceleratori aerodinamici e la progettazione matematica degli algoritmi di guida, navigazione e controllo (GNC) per le manovre orbitali di rendezvous e docking.
- Sviluppo Computazionale di Nano e Micro Satelliti: Studio teorico e simulazione del ciclo di vita di piccole piattaforme spaziali in configurazione di volo in formazione, finalizzato all'ottimizzazione degli algoritmi di telemetria e stabilità orbitale per costellazioni satellitari.
- Propulsione Aerospaziale e Fluidodinamica: Analisi aerotermodinamica e ottimizzazione fluidodinamica numerica (tramite metodi basati sul gradiente) degli ugelli propulsivi, delle componenti di spinta e dei flussi dei propulsori di nova generazione, con particolare attenzione alle prestazioni e all'efficienza energetica dei sistemi a propulsione ibrida.
Progetto Poseidon
Programma interdisciplinare volto all'elaborazione computazionale di dati telerilevati da orbita geocentrica e all'analisi dei modelli radar per il monitoraggio termodinamico delle correnti marine e dei litorali. Il dipartimento elabora e fornisce simulazioni predittive e vettori di calcolo geofisico e atmosferico, validando su scala teorica l'efficacia delle barriere antierosione ingegnerizzate dal gruppo Halminak. La fase di ingegnerizzazione hardware e di fabbricazione fisica delle infrastrutture di protezione è interamente delegata a TS Produzione.
Pubblicazioni Scientifiche e Supporti
1. Atmospheric Re-entry Systems & Aerothermodynamics
The department's computational framework focuses on the mathematical modeling of hypersonic flow fields during atmospheric entry. By utilizing advanced Navier-Stokes solvers integrated with thermochemical non-equilibrium models, we simulate the extreme thermal and mechanical loads sustained by reusable thermal protection systems (TPS) and ablative shields. Our research optimizes deceleration profiles via deployable aerodynamic decelerators, refining Guidance, Navigation, and Control (GNC) algorithms to ensure high-precision trajectory tracking and structural integrity under severe boundary layer transitions.
2. Advanced Orbital Propulsion & Fluid Dynamics
In the field of space propulsion, our laboratory conducts gradient-based numerical optimization of next-generation chemical and electric rocket nozzles. Research focuses on the fluid dynamic efficiency of hybrid propulsion systems, analyzing transient combustion behaviors and plume expansions in vacuum conditions. Concurrently, we develop analytical frameworks for Reaction Control Systems (RCS), optimizing fuel-to-thrust efficiency and impulse precision required for micro-satellite formation flight, orbital stabilization, and high-stakes autonomous rendezvous and docking maneuvers.
- Sostegno Finanziario: Tutte le attività di ricerca fondamentale, le simulazioni teoriche e i relativi flussi documentali del Dipartimento sono interamente sostenuti e finanziati tramite i fondi interni di ricerca scientifica di Halminak S.r.l., garantendo l'assoluta indipendenza scientifica della divisione ed escludendo qualsiasi forma di finanziamento o donazione privata esterna.
Corpo Scientifico
Dr. Antonio Marzo
Principal InvestigatorFocus: Coordinamento strategico della transizione tecnologica per l'Area Spazio & Aerospazio del gruppo Halminak. Modellizzazione matematica avanzata e simulazione computazionale applicate alla dinamica dei sistemi di rientro, alla propulsione aerospaziale orbitale e alle manovre di docking per i vettori interplanetari. Gestione dei flussi di trasferimento dei modelli teorici verso le linee industriali di TS Produzione per i progetti Selene ed ELEM.
Alberto Palma
RicercatriceFocus: Sviluppo analitico e progettazione computazionale di nano e micro satelliti in configurazione di volo in formazione. Definizione dei cicli di telemetria orbitale e verifica computazionale delle prestazioni dei microsistemi spaziali nelle costellazioni satellitari di nuova generazione.
Federico Torrini
RicercatriceFocus: Ingegneria e modellazione strutturale teorica di moduli di atterraggio planetari e strutture abitative per il Progetto Selene. Sviluppo di simulazioni fluidodinamiche per le barriere protettive costiere e analisi delle interazioni termodinamiche marine del Progetto Poseidon, in coordinamento istituzionale con il Comitato per la Difesa Ambientale, Terrestre & Marina della capogruppo.
Massimiliano Lannocca
RicercatoreFocus: Aerotermodinamica teorica e progettazione fluidodinamica degli ugelli propulsivi ed elementi di spinta. Simulazione numerica predittiva della resistenza termomeccanica di materiali innovativi ed ecosostenibili esposti a sollecitazioni e flussi termici in condizioni atmosferiche planetarie estreme.
Indirizzo
Partita IVA: 05134460756
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