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INTRODUCTION TO CRAS CENTRO RICERCA AEROSPAZIALE SAPIENZA Marcello Onofri Director of the Centro di Ricerca Aerospaziale Sapienza (CRAS) Rome, January.

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1 INTRODUCTION TO CRAS CENTRO RICERCA AEROSPAZIALE SAPIENZA Marcello Onofri Director of the Centro di Ricerca Aerospaziale Sapienza (CRAS) Rome, January 2009

2 January 2010 CRAS SapienzaPage 2/6 Aerospace Research at University of Rome La Sapienza The University of Rome La Sapienza has a long term tradition in aerospace research, with many pioneers of the Italian Space activities. It is worth to remind that Italy was the third country in the world, after USA and Russia to be able to put in orbit a satellite, thanks to a group of Professors leaded by Luigi Broglio, with the important contribution of Carlo Buongiorno- This activity has been continuously developing in time with the successful participation to many international Projects, like Cassini, Mars Express, Vega. From 2008 La Sapienza decided to renew his organization of both didactic and research activity.

3 January 2010 CRAS SapienzaPage 3/6 On June 2009 it has been activated the New Faculty of Ingegneria Aeronautica e dello Spazio Courses: - Fundamental Aerospace Engineering (three years) - Laurea Magistrale (two years) in Aeronautical Engineering - Laurea Magistrale (two years) in Space Engineering - Laurea Magistrale (two years) in Engineering of Elettronic Systems and Aerospace Telecoms - Two Masters (one year with stage in industries in Space Transportation Systems and Satellites and Space Platforms - PhD School in Aerospace Technologies (three years) 1400 Students 130 Diploma/year (Fundamental) __ 100 Degree/year (L. Magistrale) 60 courses specific of the aerospace field 40 professors in specific aerospace topics

4 January 2010 CRAS SapienzaPage 4/6 Aerospace Research Center of Sapienza (CRAS) at University of Rome CRAS has been founded in June 2008 gathering the professors of Sapienza involved in aerospace research and working in different Faculties or Departments: –Physics –Mechanics and Aeronautics –Information and Communication Science and Technique –Computer Science and Systemics –Electronic Engineering –Electrical Engineering –Aerospace Engineering and Astronautics –Experimental Medicine –Chemistry –Chemical, Materials, Raw materials and Metallurgical Engineering –Hydraulics, Transports and Roads

5 January 2010 CRAS SapienzaPage 5/6 Deep Space Observation and Fundamental Physics Astrophysics, cosmology, unmanned solar system exploration, … Aerospace Research Center of Sapienza (CRAS) at University of Rome Earth Observation and Earth Science Telecommunication and Navigation navigation, telecommunications meteorology, safety, … Access to Space launchers, re-entry vehicles, … Human activities in Space medicine, biotechnologies, microgravity, … Space Vehicles Technology satellites, orbiting platforms, electronics, robotics, thermal control, …

6 January 2010 CRAS SapienzaPage 6/6 Many of CRAS scientists are deeply involved in some of the main International Space Programs Just to provide non exhaustive examples: Mars Exploration, with the group leaded by G. Picardi which first discovered trace of water under the Mars surface The astrophysics studies performed by the P. DeBernardis team Cassini and Titano missions with the group leaded by L. Iess Vega, Solid Rocket Motor ESA Program with the participation of the group leaded by M. DiGiacinto SAR radar development which made the the CosmoSkyMed Program the most advanced international application of dual technology for earth observation programs, leaded by T. Bucciarelli and P.F. Lombardo Rocket Liquid Propulsion by LOx-Methane Engines, with the group leaded by M. Onofri Materials and Smart Structure Studies, with the groups leaded by T. Valente and by P. Gaudenzi The ESA IXV Re-entry vehicle project with the participation of the group leaded by M. Onofri The robotic and artificial intelligence applications performed by the groups of D. Nardi and S. Monaco The earth observation applications leaded by M. Pierdicca and F. Marzano

7 January 2010 CRAS SapienzaPage 7/6 Forte interazione tra Ricerca e Formazione e tra Università e Industrie Periodi di stage presso aziende (Tesi) Lavoro comune di docenti e studenti per lo sviluppo di sistemi sofisticati e componenti ad alta tecnologia : elevata precisione affidabilità capacità di predizione del funzionamento

8 January 2010 CRAS SapienzaPage 8/6 Programma Cassini-Huygens : Inserimento nellorbita attorno a Saturno NASA JPL – ASI, June 30, 2005

9 January 2010 CRAS SapienzaPage 9/6 Lesplorazione di Titano, con la sonda Cassini-Huygens, January 14, 2005 Picardi, Iess, Seu Formazioni geologiche caratterizzate da erosioni dovute a precipitazioni ed attività fluviali indicano che la loro evoluzione è stata molto simile a quella avvenuta sulla Terra.

10 January 2010 CRAS SapienzaPage 10/6 Mars Advanced Radar for Surface and Ionosphere Sounding MARS EXPRESS Antenna a bassa frequenza capace di penetrare il suolo Ha consentito la scoperta dellacqua sotto la superficie di Marte Picardi Seu Cicchetti Esplorazione Spaziale

11 January 2010 CRAS SapienzaPage 11/6 Radar capace di immagini ad altissima risoluzione della superficie terrestre (o di altri pianeti) usando le microonde: non lavora nel visibile, può funzionare anche di notte e in presenza di nuvole. Bucciarelli Lombardo Pastina Picardi Seu Impieghi: - missioni a carattere scientifico (studi sul geoide terrestre, sul moto delle placche tettoniche, attività vulcanica, correnti marine), - per la sicurezza (controllo di zone ad alto rischio geologico e di terremoto, analisi e guida degli interventi di soccorso dopo eventi catastrofici, controllo della stabilità di edifici storici e sviluppo delle città, controllo dellinquinamento marino o atmosferico, degli iceberg in navigazione artica) - per scopi economici (sviluppo delle culture agricole, attivitò forestali, della pesca oceanica) - per ricerche archeologiche anche in aree difficilmente raggiungibili - per ricerche archeologiche anche in aree difficilmente raggiungibili SAR (Synthetic Aperture Radar)

12 January 2010 CRAS SapienzaPage 12/6 COSMO-SkyMed – 2a Generazione ASI - Thales Alenia Space Evoluzione del radar di immagine COSMO in un sistema multi-fascio Moto della piattaforma Lombardo Bucciarelli Pastina Esplorazione Spaziale SAR (Synthetic Aperture Radar)

13 January 2010 CRAS SapienzaPage 13/6 Galileo Test Range ASI - Thales Alenia Space Monitoraggio dei Segnali GALILEO Protezione dalla interferenze e.m. Compatibilità elettromagnetica e Pseudolites Correzioni differenziali Sviluppo ricevitori ad hoc Bernardi Lombardo Cicchetti Marietti Ferrara Olivieri Gaudenzi Trifiletti Navigazione: Sistema Galileo

14 January 2010 CRAS SapienzaPage 14/6 Configurazioni Aerotermodinamiche per Sistemi di Trasporto ( ASI-CIRA) Progetto aerodinamico di VEGA Aeroacustica Modellizzazione della turbolenza Carichi termici Sabetta Grasso Nasuti Onofri Paciorri Pirozzoli Progetto VEGA - Aerodinamica

15 January 2010 CRAS SapienzaPage 15/6 Helium Solution per VEGA (AVIO - ESA - ASI) Oscillazioni di pressione nel transitorio di accensione Eliminate utilizzando come pressurizzante Elio al posto dellazoto Verifica sperimentale: Salto di Quirra 19/12/05 Soluzione adottata in tutti gli stadi di Vega (1° lancio previsto a fine 2008) Di Giacinto Favini Progetto VEGA - Propulsione

16 January 2010 CRAS SapienzaPage 16/6 Verifica strutturale booster di Z9 Analisi aeroelastica in fase transonica Caratterizazione viscoelastica del grano propellente del I stadio P80 Caratterizzazione dinamica sperimentale dellinterstadio 2-3 Analisi di stabilità del IV stadio Analisi vibroacustica del motore P-80 Balis Crema Gaudenzi Coppotelli Mastroddi Progetto VEGA - Strutture

17 January 2010 CRAS SapienzaPage 17/6 VEGA Evolution: 3° Stadio con Propulsione a Metano Modelli di Simulazione per: Combustione LOX-LCH4 Reduced Chemical Kinetic Mechanisms Scambio di calore alle pareti dei condotti di raffreddamento Raffreddamento Pareti con Film Cooling Transitori in Camere di Spinta a propellenti criogenici Ugelli Onofri Lentini Nasuti Valorani Progetto LYRA - Propulsione

18 January 2010 CRAS SapienzaPage 18/6 IXV Mission (ESA) Dimostratore tecnologico Rientro ipersonico Sistemi di protezione termica Progetto IXV – Aerotermodinamica Onofri Sabetta Paciorri

19 January 2010 CRAS SapienzaPage 19/6 Materiali Innovativi PROgetto nazionale Ricerche Aerospaziali ASI-CIRA Thales Alenia Space - ULTRA HIGH TEMPERATURE CERAMICS - Rivestimenti SiC- ZrB2/TiB2/MoSi2/HfB2 per sharp nose e leading edges Valente T. Bartuli Valente M.

20 January 2010 CRAS SapienzaPage 20/6 Propulsione Satellitare Thales Alenia Space - Gavazzi Propulsione Elettrica –Diagnostica e sperimentazione di propulsori a plasma –Misure di prestazioni e di parametri del plasma –Studi-test su thruster MPD a propellente solido (teflon ) Progetto di Mini/Micro Propulsori a gas freddo –Target: propulsori per Attitude Control System (1-100 mN) di satelliti kg –Attività: Progettazione valvole e ugello / selezione propellente e stoccaggio per massima efficienza –Realizzazione prototipi Balucani, Nasuti, Onofri, Paccani

21 January 2010 CRAS SapienzaPage 21/6 Satellite Attitude Control Simulator Nonlinear modelling and control Experimental platform and ground station ASI patent Monaco Di Giamberardino Battilotti

22 January 2010 CRAS SapienzaPage 22/6 Global Trajectory Optimization Competition NASA JPL - ESA 2007: Missione ottimale (per durata e consumo) di rendez-vous con 4 asteroidi Gruppo di studenti coordinato dal prof.Colasurdo 1° Classificato su oltre 30 partecipanti: - università (Mosca,Monaco,Delft,Pechino,Virginia) - agenzie (ESA,CNES,DLR, Moscow Aviation Inst.) - industrie (Alcatel,EADS Astrium,GMV)

23 January 2010 CRAS SapienzaPage 23/6 European Student Moon Orbiter ESA - Satellite sperimentale scientifico - Progettato da studenti europei - In orbita lunare nel 2011 Attività Radiometro a microonde Controllo termico Stazioni di terra Dei 9 studenti selezionati da ESA per il System Engineering Team 4 sono nostri studenti Team: 30 studenti Grasselli Fontana Marzano Monaco Perrotta Pierdicca


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