Il corso insegna elementi di base per realizzare esperimenti di fisica o di astronomia nello spazio. Sono presi in considerazione diversi aspetti: i motivi per andare nello spazio, l’ambiente e i limiti che pone, le tipologie di missione spaziale disponibili, le tipologie di esperimento in vari campi e la strumentazione che può essere utilizzata, le orbite utilizzabili e i problemi legati all’assetto della sonda. Visite ai laboratori e alle aziende di settore completano la formazione.
Testi delle lezioni in forma di presentazioni
Articoli e review scientifiche
Fortescue, Stark e Swinerd, Spacecraft Systems Engineering,
Wiley Editore
Obiettivi Formativi
Conoscenze acquisite: metodologie sperimentali nello spazio, tipologie di missione spaziale, elementi di meccanica celeste e calcolo delle orbite, ottica dei telescopi, rivelatori di fotoni, spettrometri e camere imaging, effetti della radiazione cosmica sulla strumentazione, rischi legati all’ambiente spaziale per il funzionamento della strumentazione.
Competenze acquisite: visione sistemica di un esperimento da condurre nello spazio, strumentazione ottica per lo spazio, rivelatori per lo spazio, danni da radiazione e ambientali alla strumentazione, assetto e dinamica di una sonda, elaborazione delle orbite.
Capacità acquisite (al termine del corso): elaborazione dei requisiti scientifici per la strumentazione da realizzare in un esperimento nello spazio, selezione della tipologia di missione spaziale e di strumentazione migliore per un dato esperimento di fisica o astronomia, valutazione dei vantaggi e dei rischi ambientali per una missione in funzione dell’orbita o del percorso.
Prerequisiti
Corsi di base di fisica e di matematica.
Metodi Didattici
6 CFU
Attività in aula: 48 ore
Altre Informazioni
Orario di Ricevimento studenti
E. Pace: a richiesta
S. Bottai: a richiesta
Sito web: --
Modalità di verifica apprendimento
Esame orale
Programma del corso
Motivazioni scientifiche per esperimenti nello spazio.
Come nasce e si organizza una missione spaziale.
Tipologie di missione: suborbitali, orbitali e planetarie.
Calcolo delle orbite.
Dinamica della sonda.
Struttura di un payload scientifico
Elementi di ottica, fotometria e radiometria
Sistemi ottici: telescopi, spettrografi, camere per imaging
Sistemi per la rivelazione di raggi cosmici
Rivelatori di fotoni e di particelle
Sistemi di alimentazione
L’ambiente spaziale: interazioni con il payload scientifico
I raggi cosmici e fasce di Van Allen
Danni da radiazione
Ground support equipment
Esempi di missione spaziale