Studio di affidabilità di un sistema spaziale: applicazione ad un CubeSat universitario

Lo sviluppo di un CubeSat, per quanto semplice, rappresenta un progetto spaziale a tutti gli effetti. È necessario infatti risolvere problematiche complesse caratterizzate dalla multidisciplinarità tenendo conto dei limiti imposti dell’ambiente, dai costi e dai vincoli del progetto stesso; è necessario soddisfare differenti requisiti spesso in reciproco contrasto, tenendo sempre ben presente gli obiettivi del progetto e della missione. In uno scenario così complesso, spesso si progetta mirando solamente a rispondere ai requisiti tecnici e a rispettare i vincoli di sistema, senza considerare che i differenti sistemi devono lavorare insieme e perdendo contatto con quella che sarà la realtà operativa del prodotto finale. La scienza dell’affidabilità si inserisce esattamente in questo contesto, volta ad integrarsi nel progetto al fine di legare con forza la realtà progettuale con la verità operativa. L’obiettivo delle tecniche RAMST è quello di andare ad identificare precocemente gli eventuali difetti del progetto e proporre modifiche al fine di rendere il prodotto affidabile, utilizzabile, manutenibile, sicuro e di semplice testabilità. Maggiore è l’integrazione di tali studi nell’iter progettuale, più sarà semplice individuare e correggere eventuali errori in modo precoce, con forti vantaggi in termini di costo e tempo risparmiati, nonché di bontà del progetto stesso.
Il programma universitario e-st@r prevede la realizzazione di un satellite la cui caratteristica di base deve esser la semplicità: fruttando questa qualità, si è svolta una
analisi qualitativa completa dei sistemi, al fine di trovare eventuali difetti o carenze e proporre correzioni mirate al perfezionamento del progetto. In particolare è stata analizzata la sequenza di attivazione. Si è ritenuto particolarmente importante provare ad ottimizzare (in termini affidabilistici) la procedura di attivazione del satellite: a parte la necessità di soddisfare i requisiti imposti dal lanciatore, una mancata o precoce attivazione dei sistemi comprometterebbe quasi certamente la missione, rispettivamente lasciando il satellite inattivo in orbita o bloccandolo nel modulo di rilascio. Per le analisi si sono utilizzati i metodi FMEA ed FTA (secondo le direttive imposte degli standard militari statunitensi) ed il software di analisi affidabilistica Relex® Architect Studio 2008.