Lo spazio: definizione. Cosa c'e' nello spazio. Importanza dello Spazio e suoi usi. Spazio e Astrofisica. L' atmosfera terrestre ed il suo disturbo alle osservazioni astrofisiche. Vantaggi dello spazio nelle diverse bande dello spettro elettromagnetico e per osservazioni astrofisiche non elettromagnetiche. Facilities per osservare dallo spazio: palloni, razzi, satelliti, stazioni extra-terrestri. Come si va nello spazio. Fisica dei Vettori Spaziali Suborbitali: Palloni Stratosferici, Quota di volo. Vettori orbitali: Problema energetico. Propulsione a Razzo, Motori, Singolo stadio e multistadio, Razzi per missioni Suborbitali, Orbitali e Planetarie. Moto Orbitale - Leggi di Keplero, Elementi dell' orbita, Problema dei due corpi, Orbite ellittiche, Periodo dei satelliti, Velocita' nell' orbita ellittica, equazione di Keplero, Orbita parabolica, Orbita Iperbolica, Moto assoluto e Relativo, Orbite ed energia, Trasferimento tra orbite. Il problema dei Molti Corpi, Perturbazioni Periodiche e Secolari, Problema dei tre corpi ristretto, Punti Lagrangiani ed applicazioni, uso di L1 ed L2 per osservatori astrofisici. Schiacciamento terrestre, suo effetto sulle orbite dei satelliti artificiali. Determinazione e controllo dell’ assetto. Gradiente di Gravità, Single Spin, Spinning con esempi, Dual-Spin. Attuatori d’ assetto: Momentum Bias, Reaction wheels, Three Axis ACS. Sensori d’ assetto: Sun Sensors, Earth horizon sensor, Moon horizon sensor, Star Sensor (scanning), Star Trackers, Magnetometers. Sistemi di controllo d' assetto per payload da pallone stratosferico. Cenni alla teoria dei controlli, elettronica, meccanica, esempi di sensori, attuatori a motori elettrici, ACS Criogenia Spaziale: Perche' criogenia spaziale. Rumore rivelatori e Background Radiativo. Criogeni. Criostati. Esempio: il criostato a lunga durata di BOOMERanG. Criostati per lo spazio: Difficolta' e Soluzioni. Porous Plug. ADR. Esempi e sviluppo della criogenia spaziale. Payload per lo spazio: Diversi utilizzatori dello spazio; considerazioni relative al design di un payload; Progetto di un payload; Caratteristiche di un paylaod; esempi: Sax, Planck, Cassini; Progetti di nuova generazione: Specchi X, Interferometri MEMS, Compressione dati, L’esperimento EUSO, l’ esperimento Planck. Il trasporto spaziale: Dimensionamento del bus. Struttura, Propulsione, Alimentazione, Controllo termico, Determinazione e controllo d’ assetto, Gestione comandi e dati a bordo, Comunicazioni. L’ambiente spaziale e gli impatti sul design. Gli effetti del vuoto; L’ambiente inerte; Il plasma; Le radiazioni; I micrometeoriti e i debris. Le fasi di un progetto spaziale: fase A (studio di fattibilità), fase B (progetto ingegneristico), fase C (sviluppo e qualifica), fase D (realizzazione del modello di volo), fase E (la vita operativa), fase F (dismissione).

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