INTRODUZIONE ALL’ANALISI DI MISSIONI SPAZIALI INTRODUZIONE

Presentazione del Corso

Introduzione 2

Intr. Analisi di Missioni Spaziali

Introduzione 3

Docente A-K: Franco Bernelli Uff. Dip. Scienze e Tecnologie Aerospaziali Tel. 02 2399 8328 Email franco.bernelli@polimi.it

Docente L-Z: Mauro Massari Uff. Dip. Scienze e Tecnologie Aerospaziali Tel. 02 2399 8379 Email mauro.massari@polimi.it

Introduzione

Intr. Analisi di Missioni Spaziali

Introduzione 4

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

Programma

Intr. Analisi di Missioni Spaziali

Introduzione 5

Prova Scritta Esercizi Domande di Teoria

Prova Orale (Opzionale) A richiesta del Docente non Dello Studente

Valutazione: Idoneo/Non-Idoneo

Modalità d’esame (2 CFU)

Intr. Analisi di Missioni Spaziali

Introduzione 6

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

Prova Finale

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Introduzione Intr. Analisi di Missioni Spaziali 7

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.

Materiale didattico

Space Systems Examples

Introduzione 8

Intr. Analisi di Missioni Spaziali

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

Space System Applications

Intr. Analisi di Missioni Spaziali

Introduzione 10

Genesis – Recover Solar Wind Sample

Science and Exploration

UTTR 84 x 30 km

Intr. Analisi di Missioni Spaziali

Introduzione 11

Genesis – Recover Solar Wind Sample

Science and Exploration

Intr. Analisi di Missioni Spaziali

Introduzione 12

Cluster – Characterize Magnetosphere

Science and Exploration

Intr. Analisi di Missioni Spaziali

Introduzione 13

Cassini – Huygens Objective

Saturn and Titan Features

Interplanetary Multiple Gravity

assist

Science and Exploration

Intr. Analisi di Missioni Spaziali

Introduzione 14

Meteosat Objective

Meteorology measures Features

GEO Spinning (At least 1st and 2nd generation)

Public Service

Intr. Analisi di Missioni Spaziali

Introduzione 15

GPS – Galileo Objective

Provide navigation on the Earth surface Features

Constellation in MEO At least 4 satellites in view

Public Service

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Introduzione 16

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

Technological

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Introduzione 17

Intelsat and Eutelsat Objective

Broadcast TV signal Features

GEO

Commercial

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Introduzione 18

International Space Station Objective

Provide microgravity environment Human Safe environment

Features International collaboration ECLSS (Environmental control and Life Support System)

Human

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Introduzione Intr. Analisi di Missioni Spaziali 19

Sulla base della distanza da Terra LEO MEO GEO HEO

Sulla base dell’inclinazione sull’equatore Polare Equatoriale

Classificazione delle Orbite

Introduzione Intr. Analisi di Missioni Spaziali 20

Claudio Tolomeo: antica Grecia (circa 100 – 175 DC). Modello geocentrico del sistema solare.

Mikolaj Kopernik: Polonia, 1473 – 1543. Modello eliocentrico del sistema solare.

Galileo Galilei: Italia, 1564 – 1642. Perfeziona il telescopio, osservazioni astronomiche, introduce il metodo scientifico, scopre i satelliti di Giove.

Johannes Kepler: Germania, 1571 – 1630. Leggi di Keplero.

Isaac Newton: Inghilterra, 1643 – 1721. Legge di gravitazione universale, dimostra le leggi di Keplero.

I grandi astronomi/scienziati del passato