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Anno Accademico 2009/10
02LNSFQ
Astrodinamica
Corso di L. Specialistica in Ingegneria Aerospaziale - Torino
Docente Qualifica Settore Lez Es Lab Tut Anni incarico
Casalino Lorenzo ORARIO RICEVIMENTO AC ING-IND/07 42 14 0 0 3
D'Angelo Salvatore       36 20 0 0 3
SSD CFU Attivita' formative Ambiti disciplinari
ING-IND/03
ING-IND/07
5
5
B - Caratterizzanti
B - Caratterizzanti
Ingegneria aerospaziale ed astronautica
Ingegneria aerospaziale ed astronautica
Esclusioni:
01CCI
Obiettivi dell'insegnamento
ASTRODINAMICA A
La parte A del corso di Astrodinamica si propone di fornire allo studente una conoscenza approfondita delle caratteristiche fisiche del campo gravitazionale e delle conseguenti modalitÓ della locomozione spaziale di un satellite attorno ad un pianeta o in missioni interplanetarie.


ASTRODINAMICA B
Il corso di Astrodinamica B si propone di fornire allo studente una formazione approfondita sulle modalitÓ di locomozione nello spazio, fornendo le nozioni di base della meccanica del volo spaziale e descrivendo le principali missioni spaziali. In particolare, il corso di Astrodinamica B, partendo dalla relazione tra cambiamento di velocita' e consumo di propellente, illustra le principali tipologie di missioni spaziali permettendo di valutarne i costi e di determinare le migliori strategie per il loro compimento. Vengono inoltre presentati i metodi matematici per l'integrazione delle equazioni del moto.
Competenze attese
ASTRODINAMICA A
CapacitÓ di calcolare la traiettoria di un satellite e i tempi di volo a partire da una data condizione iniziale.

ASTRODINAMICA B
Conoscenza delle principali manovre spaziali e dei metodi matematici per la determinazione dei loro costi.
Prerequisiti
Per Astrodinamica A: conoscenza della Meccanica newtoniana.

Per Astrodinamica B: Astrodinamica A
Programma
ASTRODINAMICA A
Geometria delle Coniche. La Gravitazione universale. Campo delle forze gravitazionali e Potenziale gravitazionale indotti da un astro perfetto. Il problema dei due corpi, moto relativo, costanti del moto e geometria delle orbite. Moti piani, geometria del moto e tempo di volo. Moto nello spazio tridimensionale, riferimenti spaziali e temporali assoluti, cambiamenti di riferimento, elementi orbitali classici e elementi orbitali modificati. Parametri orbitali ottenuti da una singola osservazione radar, da tre vettori posizione al variare del tempo e da osservazioni ottiche. Traccia a terra di un satellite e sua visibilitÓ. Il problema dei tre corpi ristretto, punti di librazione, esempi di sistema: Terra-Luna e Sole-Giove.


ASTRODINAMICA B
Richiami di propulsione aerospaziale: spinta, impulso specifico, equazione del razzo. Confronto tra propulsori chimici ed elettrici. Prestazioni del razzo e razzi multistadio. Ascesa in orbita. Trasferta di Hohmann, trasferte biparaboliche e biellittiche. Manovre di evasione. Missioni interplanetarie e flyby di pianeti. Tempo di volo, problema di Keplero e problema di Lambert. Manovre di rifasamento. Perturbazioni: metodo di Cowell, metodo di Encke, varizione dei parametri orbitali. Equazioni planetarie di Lagrange ed effetti della non-sfericita' della Terra. Tracce di satelliti sulla superficie terrestre e costellazioni di satelliti. Missioni a bassa spinta: approssimazione di Edelbaum. Vele solari
Laboratori e/o esercitazioni
ASTRODINAMICA A
Al termine del programma di lezioni seguono 8 ore di esercitazione sui problemi del controllo orbitale.


ASTRODINAMICA B
Esercitazioni di carattere numerico sulle missioni spaziali.
Bibliografia
ASTRODINAMICA A
Testi di riferimento per il corso:
a) Dispense del corso.
b) R.R. Bate, D.D. Mueller, J.E. White, 'Fundamentals of Astrodynamics', Dover Publications Inc., New York, 1997.

ASTRODINAMICA B
a) Testi di riferimento per il corso:
- R. R. Bate D.D. Mueller, J.E. White, 'Fundamentals of Asstrodynamics', Dover Publications Inc., New York, 1997
- L. Casalino, 'Propulsion and Spaceflight', dispense

b) Per approfondimenti ed ulteriore consultazione:
- J.W. Cornelisse, H.F.R. Schoyer, K.F. Wakker, 'Rocket Propulsion and Spaceflight Dynamics', Pitman, Belfast, 1979.
- R.H. Battin, 'An Introduction to the Mathematics and Methods of Astrodynamics' , AIAA, New York, 1997.
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Controlli dell'apprendimento / ModalitÓ d'esame
ASTRODINAMICA A
L'esame Ŕ orale, Consiste in due o tre domande, relative al programma del corso, poste ad ogni candidato e sviluppate attraverso la discussione o lo svolgimento di brevi calcoli con una durata complessiva di circa 30 minuti.


ASTRODINAMICA B
L'esame Ŕ orale. Consiste in due o tre domande, relative al programma del corso, poste ad ogni candidato e sviluppate attraverso la discussione o lo svolgimento di brevi calcoli con una durata complessiva di circa 30 minuti.
Orario delle lezioni
Statistiche superamento esami

Programma definitivo per l'A.A.2009/10
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