Vittorio Giannetti, Scuola Sant'Anna
Pisa, 4 settembre 2025 - Il futuro della propulsione elettrica nello Spazio passa da PHOENIX, il nuovo progetto coordinato da Vittorio Giannetti dell’Istituto di Intelligenza Meccanica della Scuola Superiore Sant’Anna di Pisa, che ha ottenuto un finanziamento ERC Starting Grant dallo European Research Council. Il progetto mira a sviluppare nuovi propulsori elettrici capaci di superare i limiti degli attuali sistemi e di rendere i veicoli spaziali più flessibili e affidabili. “Con il progetto PHOENIX avremo l’opportunità di esplorare a fondo un concetto di propulsore al plasma completamente nuovo. Se i risultati saranno positivi, potremo aprire la strada a una nuova generazione di sistemi spaziali, più manovrabili e affidabili, capaci di aumentare in modo significativo il ritorno scientifico e commerciale di ogni missione e di rendere possibile lo sviluppo sostenibile di una grande infrastruttura spaziale” dichiara Vittorio Giannetti. Superare i limiti degli attuali propulsori elettrici: la sfida di PHOENIX Negli ultimi decenni, la propulsione elettrica ha trasformato la mobilità spaziale, rendendo possibili missioni sempre più ambiziose e contribuendo alla miniaturizzazione dei satelliti, un fattore chiave della cosiddetta "New Space Era". I propulsori elettrici trasformano l’energia elettrica in energia cinetica del propellente, che viene espulso ad alta velocità e genera la spinta necessaria a muovere i veicoli spaziali con grande efficienza. Tuttavia, le tecnologie attuali, come i propulsori Hall, necessitano di un dispositivo che emetta elettroni per bilanciare la carica degli ioni accelerati. Questo “neutralizzatore” è sensibile alla contaminazione, il che limita fortemente la scelta del propellente ed è uno dei punti critici di guasto e dei fattori che limitano la durata dei sistemi propulsivi. Il progetto PHOENIX propone una svolta: lo sviluppo di un nuovo concetto di propulsore capace di estrarre simultaneamente ioni ed elettroni senza ricorrere a un neutralizzatore esterno, garantendo al contempo alte prestazioni in termini di rendimento energetico e velocità di scarica. Questo approccio rende possibili sistemi più affidabili e flessibili, favorendo l’utilizzo delle risorse spaziali in situ e offrendo nuove opportunità per le missioni di esplorazione nello spazio profondo. Le tre fasi di PHOENIX Il progetto PHOENIX, della durata complessiva di cinque anni, si sviluppa in tre fasi principali: la realizzazione di strumenti di simulazione numerica per l’analisi del nuovo processo di accelerazione; la creazione di un ambiente sperimentale rappresentativo per testare prototipi del propulsore, corredato da sistemi diagnostici avanzati per lo studio del plasma; la progettazione e la validazione di prototipi volti a dimostrare il concetto, valutarne le prestazioni e individuare le leggi di scala fondamentali. “Il progetto mira a studiare il nuovo processo di accelerazione sia dal punto di vista numerico che sperimentale, attraverso lo sviluppo di codici di simulazione avanzati e il potenziamento di un laboratorio di test in grado di riprodurre a terra le condizioni di vuoto tipiche dell’orbita. Grazie a questi strumenti sarà possibile testare diversi prototipi con l’obiettivo di ottenere una comprensione completa delle potenzialità e dei limiti del nuovo propulsore” conclude Giannetti.