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a Ciclo Unico
Scuola di Ingegneria
INGEGNERIA AEROSPAZIALE
Insegnamento
IMPIANTI E SISTEMI AEROSPAZIALI 1
INM0017944, A.A. 2017/18

Informazioni valide per gli studenti immatricolati nell'A.A. 2015/16

Principali informazioni sull'insegnamento
Corso di studio Corso di laurea in
INGEGNERIA AEROSPAZIALE
IN0511, ordinamento 2011/12, A.A. 2017/18
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Crediti formativi 9.0
Tipo di valutazione Voto
Denominazione inglese AEROSPACE SYSTEMS 1
Sito della struttura didattica http://ias.dii.unipd.it/ingegneria-aerospaziale/
Dipartimento di riferimento Dipartimento di Ingegneria Industriale (DII)
Sito E-Learning https://elearning.unipd.it/dii/course/view.php?idnumber=2017-IN0511-000ZZ-2015-INM0017944-N0
Obbligo di frequenza No
Lingua di erogazione ITALIANO
Sede PADOVA
Corso singolo È possibile iscriversi all'insegnamento come corso singolo
Corso a libera scelta È possibile utilizzare l'insegnamento come corso a libera scelta

Docenti
Responsabile ALESSANDRO FRANCESCONI ING-IND/05

Dettaglio crediti formativi
Tipologia Ambito Disciplinare Settore Scientifico-Disciplinare Crediti
CARATTERIZZANTE Ingegneria aerospaziale ING-IND/05 9.0

Organizzazione dell'insegnamento
Periodo di erogazione Secondo semestre
Anno di corso III Anno
Modalità di erogazione frontale

Tipo ore Crediti Ore di
didattica
assistita
Ore Studio
Individuale
LEZIONE 9.0 72 153.0

Calendario
Inizio attività didattiche 26/02/2018
Fine attività didattiche 01/06/2018

Commissioni d'esame
Commissione Dal Al Membri
8 A.A. 2017/18 01/10/2017 30/11/2018 FRANCESCONI ALESSANDRO (Presidente)
PAVARIN DANIELE (Membro Effettivo)
BRANZ FRANCESCO (Supplente)
GIACOMUZZO CINZIA (Supplente)
OLIVIERI LORENZO (Supplente)
7 A.A. 2016/17 01/10/2016 30/11/2017 FRANCESCONI ALESSANDRO (Presidente)
PAVARIN DANIELE (Membro Effettivo)
OLIVIERI LORENZO (Supplente)

Syllabus
Prerequisiti: Descrizione dell’orbita e dinamica orbitale; concetto di rendimento; trasmissione del calore per conduzione ed irraggiamento.
Conoscenze e abilita' da acquisire: Conoscenza degli elementi base di un sistema spaziale, delle peculiarità dell’ambiente operativo orbitale e delle principali tipologie di satelliti.
Conoscenza del principio di funzionamento e delle tecniche per il dimensionamento preliminare di alcuni sottosistemi che compongono un satellite.
Capacità di scegliere la configurazione del segmento di volo e dell’orbita di un sistema spaziale a partire da un obiettivo prefissato.
Capacità di effettuare il dimensionamento preliminare dei sottosistemi di controllo termico, potenza elettrica, telecomunicazioni e controllo d’assetto di un satellite.
Modalita' di esame: Prova scritta obbligatoria (durata 3 ore; 1 esercizio numerico e 4 domande di teoria). Prova orale a descrizione del docente, sulla base dell’esito dello scritto. Il voto finale corrisponde a quello dello scritto o, in caso di orale, alla media tra le due prove.

Il voto finale può essere aumentato fino a +4 punti tramite la partecipazione ad una attività integrativa tra quelle descritte sotto alla voce “Attività di apprendimento previste e modalità di insegnamento”.
Criteri di valutazione: Correttezza del procedimento e della soluzione numerica dell’esercizio proposto; capacità di sintesi e focalizzazione sull’argomento del quesito (senza divagare); capacità di rielaborazione dei contenuti; chiarezza espositiva; uso appropriato del linguaggio tecnico.
Contenuti: 1. FONDAMENTI DI INGEGNERIA SPAZIALE. Tipi di missione. Elementi di un sistema spaziale. Segmento di volo. Fasi di un programma spaziale e strategie di sviluppo.
2. AMBIENTE SPAZIALE. Radiazioni, plasmi, ambiente neutro, ambiente particellare e detriti spaziali. Effetti sui sistemi spaziali.
3. SCELTA DELL’ORBITA. Sistemi di riferimento. Principali requisiti e design drivers. Orbite terrestri con ripetizione delle tracce a terra, orbite sun-sincrone, orbite geostazionarie, orbite altamente ellittiche. Acquisizione dell’orbita.
4. SOTTOSISTEMA DI CONTROLLO TERMICO. Requisiti termici per vari componenti satellitari. Bilancio termico e temperatura di equilibrio di un satellite. Controllo termico passivo dell’irraggiamento: superfici selettive, radiatori, sistemi di isolamento. Riscaldatori elettrici.
5. SOTTOSISTEMA DI POTENZA. Sorgenti primarie di potenza: pannelli solari, celle a combustibile, generatori a radioisotopi. Dimensionamento preliminare di un pannello solare. Sorgenti secondarie: batterie ricaricabili. Controllo della sorgente primaria.
6. SOTTOSISTEMA DI TELECOMUNICAZIONE. Requisiti per il sistema di telecomunicazione: volume dati, affidabilità della trasmissione, orbita, disponibilità del link e tempo di accesso. Link budget e dimensionamento preliminare del link.
7. SOTTOSISTEMA DI DETERMINAZIONE E CONTROLLO D’ASSETTO. Tipologie di controllo basate su momentum bias e zero momentum. Principio di rigidezza giroscopica. Determinazione dell’assetto. Sensori di sole e sensori di orizzonte
Attivita' di apprendimento previste e metodologie di insegnamento: 72 ore di didattica frontale (incluse esercitazioni numeriche).

Attività integrative (facoltative) proposte in alternativa:
1. Introduzione all’utilizzo di software professionali per la progettazione e l’analisi di sistemi spaziali (attività seminariale da svolgersi in aula informatica fuori dall’orario di lezione), e loro impiego per lo studio di una missione assegnata (attività di gruppo non supervisionata).
2. Scrittura di una proposta tecnico/scientifica in lingua inglese (attività di gruppo non supervisionata), da proporre dell’Agenzia Spaziale Europea (ESA), nell’ambito di uno programmi “Hands On” dell’Education Office dell’ESA (Fly Your Satellite, Drop Your Thesis, Fly Your Thesis, RexusBexus). Per dettagli si veda: www.esa.int/Education/

Il voto acquisito con il completamento dell’attività integrativa si somma al voto dell'esame e può variare da 1 a 4 punti nel primo caso, e da 0 a 3 punti nel secondo caso.
Eventuali indicazioni sui materiali di studio: I testi di riferimento sono elencati qui sotto. Le lezioni frontali sono basate su contenuti tratti da ciascuno dei testi citati. Una traccia sintetica delle lezioni in aula è messa a disposizione nella piattaforma Moodle sotto forma di “slides”.
Testi di riferimento:
  • Fortescue, Stark, Spacecraft Systems engineering. --: Wiley, --. Cerca nel catalogo
  • Wertz, Spacecraft Mission Analysis and Design. --: Kluwer, --. Cerca nel catalogo
  • Vincent Pisacane, Fundamentals of Space Systems. --: Oxford University Press, --. Cerca nel catalogo