Preliminary design of an on-board de-orbiting system for Block I

In order to prevent a huge amount of space debris around earth orbit space agencies look for new solution to mitigate, reduce or avoid the problem. The solution proposed in this work, developed from the initial bases posed at Omsk Technical State University, consider the possibility to use the unused propellant left in tanks as a source of energy. The gasification of this unused propellant should give the necessary thrust to complete a maneuver of de-orbiting to bring the stage in a disposal orbit or down to earth. In particular it has been developed a system for the gasification of the Block I, the third stage of Soyuz. In order to design this system it has been developed a model to simulate the process of evaporation of the liquid.

Al fine di prevenire una smisurata crescita della spazzatura spaziale presente nell’orbita terrestre, le agenzie spaziali stanno cercando diverse soluzione per affrontare il problem. La soluzione proposta in questo lavoro di tesi, le cui basi sono state poste presso la Omsk Technical State University, considera la possibilita’ di utilizzare il propellente non utilizzato presente nei serbatoi come risorsa di energia. Gasificando questo propellente residuo si deve genrare una spinta tale da permettere il completamento della manovra di de-orbiting che consente di portare il sistema o in un orbita di parcheggio oppure farlo precipetare verso la Terra. In particolare e’ stato sviluppato un sistema attivo di de-orbiting per il Block I, ossia il terzo satdio della Soyuz. Per poter dimensionare il sistema di gasificazione e’ stato sviluppato un modello con lo scopo di simulare il processo di evaporazione del propellente non utilizzato.