Università degli Studi di Napoli "Parthenope"

Scheda dell'insegnamento

Anno accademico: 
2016/2017
Tipologia di insegnamento: 
Affine/Integrativa
Tipo di attività: 
Obbligatorio
Corso di afferenza: 
Corso di Corso di Laurea Magistrale in SCIENZE E TECNOLOGIE DELLA NAVIGAZIONE
Settore disciplinare: 
ASTRONOMIA E ASTROFISICA (FIS/05)
Crediti: 
9
Anno di corso: 
1
Docenti: 
Ciclo: 
Secondo Semestre
Ore di attivita' frontale: 
72

Obiettivi

Il corso offre un’introduzione alle scienze spaziali, con particolare riferimento al Sistema Solare, alla sua struttura ed evoluzione, e alle tecnologie utilizzate nelle diverse attività spaziali, con un focus particolare sull’ingegneria di sistema di una sonda spaziale.
Conoscenza e capacità di comprensione: Lo studente deve dimostrare di conoscere e saper comprendere i fondamenti delle scienze del Sistema Solare (fisica, geofisica, geologia) e le leggi fisiche e le tecnologie alla base di un progetto spaziale.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione: Lo studente deve dimostrare di saper utilizzare la propria conoscenza acquisita per discutere e spiegare i principali processi fisici attivi nel sistema solare e spiegare limiti e possibilità della tecnologia spaziale.
Autonomia di giudizio: Lo studente deve essere in grado di sapere valutare in maniera autonoma punti di vista e applicazioni diverse da quelle presentate dal docente durante il corso.
Abilità comunicative: Lo studente deve essere in grado di sostenere una conversazione sui temi del corso utilizzando un corretto linguaggio scientifico e relativa rappresentazione matematica e grafica.
Capacità di apprendimento: Lo studente deve essere in grado di aggiornarsi e approfondire in modo autonomo argomenti e applicazioni specifiche relative ai temi studiati.

Prerequisiti

Lo studente deve conoscere l’analisi matematica e la fisica di base, cinematica, dinamica del punto e del corpo rigido, elettromagnetismo.

Contenuti

ARGOMENTI (con bibliografia dettagliata)
 gravitazione e leggi di Keplero (RD2 cap V.1-V.5)
 introduzione generale sul sistema solare e i suoi componenti principali (RD1 c1; slides )
 radiazione di corpo nero, spettro e potere emissivo, leggi di Stefan-Boltzmann e di Wien, emissione del sole, trasmissione dell’atmosfera terrestre (RD2 cap XIV.4; slides )
 equilibrio termodinamico nel SS; bilancio termico di un pianeta (RD3 TopicX)
 quantizzazione della radiazione elettromagnetica, atomo di Bohr e quantizzazione del momento angolare, quantizzazione dei livelli energetici (RD2-II capXII.6)
 assorbimento ed emissione di fotoni; elementi di spettroscopia atomica e molecolare, spettri di gas e solidi, transizioni rotovibrazionali e vibrazionali; spettroscopia in riflessione (slides )
 metodi di studio del SS (RD1 c3.1)
 SS nella galassia, scala delle distanze cosmiche, nascita dell’universo, nascita delle stelle, nucleosintesi (RD1 c2)
 formazione del Sistema Solare, evoluzione del sole, cenni su altri sistemi planetari (RD1 c4; Slides )
 differenziazione e formazione dei pianeti di tipo terrestre, pianeti interni (Mercurio, Venere, Terra, Luna) (RD1 c6)
 classificazione dei corpi minori e loro dinamica; TNO, KBO (RD1 c12; Slides )
 comete (RD1 c11; Slides )
 esplorazione di Marte (2 presentazioni )
 geologia planetaria (Slides )
 comete e missione Rosetta (Slides )
 asteroidi, NEO (RD1 c7; Slides )
 origine ed evoluzione della polvere interplanetaria, meteoriti, effetti locali e globali attuali dell’interazione Terra - corpi solidi extraterrestri, meteoroidi: interazione con l’atmosfera; impatti asteroidi e conseguenze climatiche, impatti di asteroidi e previsioni future; la scala di Torino, http://neo.jpl.nasa.gov/orbits/ , http://neo.jpl.nasa.gov/ca/ http://neo.jpl.nasa.gov/risk/ , http://spaceguard.esa.int/tumblingstone/issues/num11/it/main.htm (RD1, c13; Slides )
 Eddington accretion (RD3 TopicAL page440)
 heating by accretion (RD3 TopicAE page 411)
 sphere of influence (RD3 TopicAA.4 page 383)
 Tide and recession of the Moon (RD3 TopicY page 383)
 Poynting-Robertson Effect (RD3 TopicAG page 424)
 Planetary magnetism (RD3 TopicV page 345)
 Magnetic interaction between planets and stars (RD3 TopicW page 364)
 Introduzione alla space systems engineering (RD4 c1)
 condizioni ambientali nello spazio, conseguenze dell’ambiente sulla missione (RD4 c2)
 dinamica delle traslazioni e delle rotazioni, moto con propulsione, cenni al tensore di inerzia, equazioni di Eulero, precessione e nutazione, tipi di S/C (con e senza momento angolare) e principi di moto angolare (RD4 c3)
 fondamenti del moto orbitale, effetti perturbativi (RD4 c4)
 tipi di missione e principi di mission planning, sfera di influenza, fly-by ed effetto fionda (RD4 c5)
 propulsione (RD4 c6)
 lanciatori (RD4 c7)
 Synthetic aperture radar (Slides )
 ACS - controllo assetto (RD4 c9)
 Fotocamere digitali per applicazioni spaziali (Slides )
 S/C system engineering (RD4 c19)

Metodi didattici

Verifica dell'apprendimento

L’obiettivo della procedura di verifica consiste nel quantificare il livello di raggiungimento degli obiettivi formativi precedentemente indicati. La procedura di verifica consiste in un esame orale durante il quale si verifica anche la capacità di applicare i temi del corso a problemi diversi da quanto presentato.

Testi

I testi di riferimento sono i seguenti (il dettaglio dei capitoli è indicato di seguito)
RD1 Encrenanz et al. The Solar System Springer 3rd edition
RD2-I & II Mencuccini, Silvestrini Fisica I&II Liguori Ed.
RD3 Coole, Woolfson Planetary Science Institute of Physics Publishing
RD4 Fortescue e altri Spacecraft Systems Engineering Whiley
Altri documenti (presentazioni o altro) resi disponibili dal docente sono indicati nel dettaglio degli argomenti.

Altre informazioni