INTRODUZIONE ALL ANALISI DI MISSIONI SPAZIALI INTRODUZIONE

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1 INTRODUZIONE ALL ANALISI DI MISSIONI SPAZIALI INTRODUZIONE

2 Presentazione del Corso Introduzione 2

3 Introduzione Docente A-K: Franco Bernelli Uff. Dip. Scienze e Tecnologie Aerospaziali Tel franco.bernelli@polimi.it Docente L-Z: Mauro Massari Uff. Dip. Scienze e Tecnologie Aerospaziali Tel mauro.massari@polimi.it Introduzione 3

4 Programma Meccanica Del Volo Spaziale: Formulazione Problema n-corpi Formulazione Problema 2 corpi (Modello Kepleriano) Soluzione Problema 2 corpi (Orbite) Leggi di Keplero Legge Oraria Trasferimenti Orbitali Co-planari Cambi di Piano Passaggio Iperbolico Introduzione 4

5 Modalità d esame (2 CFU) Prova Scritta Esercizi Domande di Teoria Prova Orale (Opzionale) A richiesta del Docente non Dello Studente Valutazione: Idoneo/Non-Idoneo Introduzione 5

6 Prova Finale Svolgimento Elaborato in Gruppi di 3 Esempio di Esercizio Dati: Orbita Iniziale Orbita Finale Richieste: Caratterizzazione orbita iniziale Caratterizzazione orbita finale Identificazione strategia di trasferimento Calcolo delle manovre necessarie e del tempo totale di trasferimento Relazione in Inglese Presentazione del lavoro Voto in XX/30 Introduzione 6

7 Materiale didattico Libri Consigliati: M.H. Kaplan, Modern Spacecraft Dynamics and Control, J. Wiley & Sons; K.J. Ball, G.F. Osborne, Space Vehicle Dynamics, Clarendon Press; V.M. Blanco, Mc Cuskey, Basic physic of the solar systems, Addison Wesley; G. Mengali, Meccanica del volo spaziale, Ed. PLUS; W. Viesel, Spaceflight Dynamics, Mc Graw-Hill. J.E. Prussing, B.A. Conway, Orbital Mechanics, Oxford University Press. Introduzione 7

8 Space Systems Examples Introduzione 8

9 Space System Applications The main features of space, and therefore our interest in it are mainly the following: Space is really the last frontier, our door on the universe. Exploration and physical presence in new worlds seem to be a driving need of mankind. Space offers the highest and most comprehensive observing spot for looking at our planet. Any activity which benefits from higher observing or transmitting platform(s), will benefit from a satellite application. At the time being space offers the only escape from certain welcome features of our world: an atmosphere, a gravity field, a magnetic field, a rotating platform, etc. Introduzione 9

10 Science and Exploration Genesis Recover Solar Wind Sample UTTR 84 x 30 km Introduzione 10

11 Science and Exploration Genesis Recover Solar Wind Sample Introduzione 11

12 Science and Exploration Cluster Characterize Magnetosphere Introduzione 12

13 Science and Exploration Cassini Huygens Objective Saturn and Titan Features Interplanetary Multiple Gravity assist Introduzione 13

14 Public Service Meteosat Objective Meteorology measures Features GEO Spinning (At least 1 st and 2 nd generation) Introduzione 14

15 Public Service GPS Galileo Objective Provide navigation on the Earth surface Features Constellation in MEO At least 4 satellites in view Introduzione 15

16 Technological Smart 1 - Small Missions for Advanced Research in Technology Objective Travel to the moon Made an inventory of moon chemical elements Features Use Solar Electric Propulsion only Start from GTO Introduzione 16

17 Commercial Intelsat and Eutelsat Objective Broadcast TV signal Features GEO Introduzione 17

18 Human International Space Station Objective Provide microgravity environment Human Safe environment Features International collaboration ECLSS (Environmental control and Life Support System) Introduzione 18

19 Classificazione delle Orbite Sulla base della distanza da Terra LEO MEO GEO HEO Sulla base dell inclinazione sull equatore Polare Equatoriale Introduzione 19

20 I grandi astronomi/scienziati del passato Introduzione 20 Claudio Tolomeo: antica Grecia (circa DC). Modello geocentrico del sistema solare. Mikolaj Kopernik: Polonia, Modello eliocentrico del sistema solare. Galileo Galilei: Italia, Perfeziona il telescopio, osservazioni astronomiche, introduce il metodo scientifico, scopre i satelliti di Giove. Johannes Kepler: Germania, Leggi di Keplero. Isaac Newton: Inghilterra, Legge di gravitazione universale, dimostra le leggi di Keplero.