34685 - FONDAMENTI DI MECCANICA ORBITALE

Scheda insegnamento

SDGs

L'insegnamento contribuisce al perseguimento degli Obiettivi di Sviluppo Sostenibile dell'Agenda 2030 dell'ONU.

Istruzione di qualità Industria, innovazione e infrastrutture

Anno Accademico 2019/2020

Conoscenze e abilità da conseguire

Lo studente apprende e sa applicare in autonomia le tematiche legate alle attività spaziali. In particolare apprende i fondamenti di meccanica orbitale (moto ristretto dei due corpi) e della dinamica dei lanciatori con riferimento alle traiettorie di ascesa ed alla scelta dei siti di lancio. Inoltre, allo studente vengono illustrati i vari tipi di orbite terrestri utilizzate, con le loro perturbazioni tipiche e vengono descritte, infine, le varie fasi di una missione interplanetaria.

Programma/Contenuti

Sistemi di riferimento e leggi fondamentali

Problema Kepleriano (o dei due corpi ristretto)

- Equazione fondamentale dell’astrodinamica

- Integrali primi del moto

- Equazione parametrica della traiettoria

- Parametri Lagrangiani

- Energia dell’orbita

- Problema del tempo su orbita Kepleriana – Equazione di Keplero

- Caratteristiche delle coniche

Alcune tipologie di orbite e missioni

- Orbite geostazionarie

- Orbite eliosincrone

- Traccia a terra di un satellite

- Orbite multistazionarie

- Orbite interplanetarie

- Trasferimenti orbitali

- Poligono di lancio

Perturbazioni Orbitali

- Metodi risolutivi

- Soluzione del problema perturbato

- Principali perturbazioni agenti sui satelliti terrestri

- Orbita perturbata e orbita geostazionaria

- Analisi intuitiva dell’effetto di J22

Equazioni del moto di un razzo

Testi/Bibliografia

1) Dispense a cura del docente, “FONDAMENTI DI MECCANICA ORBITALE”, P. Tortora, A. Palli

2) W.J. Larson, J.R. Wertz, Space Mission Analysis and Design, Kluver, 1992

Metodi didattici

Le ore di lezione ed esercitazione frontali sono tenute dal docente. Nelle ore di lezione si procede all'esposizione degli argomenti, alla dimostrazione esplicita di tutte le formule presentate ed alla presentazione dei metodi di soluzione dei problemi matematici ed ingegneristici posti nelle ore di esercitazione. Le esercitazioni proposte richiedono l'uso di calcolatrici tascabili per la soluzione di problemi matematici ed ingegneristici proposti dal docente.

Modalità di verifica dell'apprendimento

L'esame è di norma solo scritto e consta di tre domande su argomenti distinti. Nel corso dell'esame si accerterà, oltre alle conoscenze di base sugli argomenti affrontati a lezione, la capacità dello studente di risolvere problemi nuovi o almeno di impostarne la corretta strategia risolutiva. L'accertamento di tale capacità ha un peso fondamentale nell'attribuzione del voto finale.

Lo studente deve affrontare tutte e tre le domande e raggiungere in ognuna di essere un voto minimo di 5/10. Per superare l'esame lo studente deve raggiungere la piena sufficienza in almeno due delle tre domande poste dal docente. La capacità di risolvere problemi ingegneristici e matematici particolarmente complessi e la dimostrazione di un particolare livello di approfondimento dello studio sono fattori importanti per l'eventuale attribuzione della lode.

Strumenti a supporto della didattica

Vengono utilizzati, oltre alla lavagna, videoproiettore e PC.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Paolo Tortora