PRESENTAZIONE

La fisica dello spazio e le attività spaziali sono sempre piu' strategiche per la scienza e la tecnologia. L'insegnamento è pensato per i fisici interessati ai settori della ricerca scientifica nello spazio, come parte di team scientifici per lo sviluppo di uno strumento, o dell'industria, nei ruoli di progettisti, sistemisti, integratori di payload scientifici di satelliti. I metodi di Project Management discussi sono applicabili in molti altri settori della ricerca dell'industria.

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

Questo insegnamento vuole dare allo studente il quadro di nozioni di base delle fisica e tecnologia dello spazio e far esplorare alcune delle tematiche scientifiche e tecnologiche più attuali con lezioni frontali, con esercitazioni e periodi di stage presso le industrie

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

L'insegnamento mira a fornire in prima istanza una visione complessiva delle attivita' spaziali moderne presentando la complessa interazione tra i vari elementi che ne fanno parte sia a livello di sistemi che di organizzazione. Successivamente si approfondiscono gli aspetti relativi al segmento spaziale (ambiente e veicolo) e si descrivono il flusso e i criteri di base per il progetto di equipaggiamenti spaziali.  A supporto di questa fase verranno analizzati alcuni sistemi spaziali reali come esempi concreti di applicazione dei criteri di progetto descritti. Uno degli scopi del corso e' anche quello di fornire una conoscenza di base del linguaggio specialistico utilizzato per descrivere elementi di sistema e metodi di progetto e analisi in modo da facilitare la lettura della documentazione tipica di un progetto spaziale.  Parte integrante dell'insegnamento sono le esercitazioni volte a simulare il ciclo di vita di un progetto spaziale dove si dovranno produrre analisi e documentazione tipiche, per esempio di una “Design Review” in una forma opportunamente ridotta in base al tempo a disposizione. A completamento della formazione e' prevista una visita a un sito di progettazione e test di equipaggiamenti spaziali e  a un sito di integrazione di satelliti. 

MODALITA' DIDATTICHE

Lezioni frontali, esecitazioni in aula e laboratorio.  Le esercitazioni sono lavori di gruppo per simulare il ciclo di un progetto spaziale, traendo esempio da uno strumento scientifico reale con la preparazione di documentazione tipica (in forma molto ridotta). Verranno svolte lezioni,  brevi esercitazioni di supporto a integrare le conoscenze degli argomenti propedeutici (es: rivelazione di radiazioni ed elettronica associata). Appunti delle lezioni svolte saranno pubblicati sul sito Aulaweb.

PROGRAMMA/CONTENUTO

Caratteristiche dell’ambiente spaziale con connessioni e approfondimenti degli argomenti degli insegnamenti di base. Attività spaziali nel mondo e in Italia con l’intento di farne apprezzare la complessità e la molteplicità di discipline che possono interessare i laureati in Fisica.Veicoli spaziali e le loro caratteristiche tecniche e operative, i criteri di progetto per lo spazio, esempi di applicazioni. Sottosistemi che compongono un veicolo spaziale: sensoristica, elettronica, algoritmi e controlli. Analisi di missione: lancio, trasferimento, orbita, ground contact, stima delle risorse necessarie. Criteri di progetto per lo spazio: ciclo di progetto, analisi dei requisiti (progetto, produzione, test. AIV) e fasi tipiche ( BID, PH-A, PH-B, PH-C/D ), reviews  (PDR, CDR, TRR),  modelli (BB, STM, EM, QM, FM).  Progetti strutturali, termici e elettronici. Analisi di supporto. Esempi: paylod scientifici (SAX, Integral, Agile, Planck, Gaia), di osservazione (MTG, Setinel2), esperimenti su ISS. Esercitazioni pensate per fare sperimentare agli studenti, in forma ridotta, le varie fasi di un progetto spaziale: dalla concezione alla fase di studio e fino alla «Critical Design Review». I'insegnamento sarà completato da una visita ad un sito di progetto e produzione spaziale. 

TESTI/BIBLIOGRAFIA

"Manned spacecraft, design principles".  P. M. Sforza, Butterworth-Heinemann, Elsevier. "Space Physics". May-Britt Kallenrode, Sringer.

DOCENTI E COMMISSIONI

LEZIONI

INIZIO LEZIONI

Dal 22 febbraio 2022 con l'orario che sarà disponibile sul sito del corso di laurea magistrale in fisica.

Orari delle lezioni

L'orario di questo insegnamento è consultabile all'indirizzo: Portale EasyAcademy

ESAMI

MODALITA' D'ESAME

Colloquio sugli argomenti del corso.

MODALITA' DI ACCERTAMENTO

Valutazione del livello di conoscenze acquisite e delle capacità di risolvere semplici problemi nell'ambito spaziale. Sarà articolato su un numero prefissato di domande che vertono sul programma d’esame e consente alla commissione di giudicare, oltre che la preparazione, le capacità di sintesi e di comunicazione.