Uvod u svemirske tehnologije

Prikazani su podaci za akademsku godinu: 2023./2024.

Opis predmeta

Kao posljedica brzog razvoja tehnologije posljednjih godina, svemir postaje dostupan sveučilištima i privatnim tvrtkama. Zaposlenja u svemirskom sektoru već godinama rastu, a osim znanstvenih doprinosa koji su realizirani u svemiru, stvaraju se nova poduzeća čiji se rad temelji na svemirskim tehnologijama. U ovom kolegiju će se obraditi osnovne teme vezane za svemirske letjelice i komunikaciju sa svemirskim letjelicama: (a) orbitalna mehanika, orbitalni manevri i metode orijentacije svemirskih letjelica u svemiru, (b) svemirsko vrijeme i Zemljina magnetosfera, toplinska ravnoteža svemirskih letjelica, i (c) komunikacije.

Studijski programi

Sveučilišni preddiplomski
Izborni predmeti (5. semestar)
Izborni predmeti (5. semestar)

Ishodi učenja

  1. Objasniti parametre koji definiraju orbitu satelita
  2. Navesti načela rada glavnih podsustava satelita
  3. Objasniti načela rada senzora i aktuatora za određivanje i upravljanje orijentacijom satelita
  4. Opisati orijentaciju satelita Eulerovim kutovima i rotacijskim kvaternionima
  5. Objasniti načela navigacije u svemiru te utjecaj svemirskog vremena
  6. Navesti izvore energije za napajanje satelita
  7. Objasniti podsustave i rad komunikacijske infrastrukture satelita i zemaljskih stanica

Oblici nastave

Predavanja

Predavanja

Način ocjenjivanja

Kontinuirana nastava Ispitni rok
Vrsta provjere Prag Udio u ocjeni Prag Udio u ocjeni
Seminar/Projekt 0 % 20 % 0 % 20 %
Međuispit: Pismeni 0 % 40 % 0 %
Završni ispit: Pismeni 0 % 40 %
Ispit: Pismeni 0 % 80 %

Tjedni plan nastave

  1. Uvodno predavanje
  2. Uvod u orbitalnu mehaniku. Orbite u dvije dimenzije. Jednadžba orbite. Vrijeme i kut u orbiti. Lagrangeovi koeficijenti.
  3. Orbite u tri dimenzije. Vektor stanja. Orbitalni elementi. Orbitalni manevri. Održavanje orbite. Delta-v budžet.
  4. Transformacije između geocentričnog ekvatorijalnog i perifokalnog sustava. Efekti Zemljine spljoštenosti. Otpor zraka.
  5. Uvod u sustav za određivanje i upravljanje orijentacijom satelita. Matematičke osnove i pregled senzora za određivanje orijentacije satelita.
  6. Pasivno i aktivno upravljanje orijentacijom satelita.
  7. Pregled aktuatora i sklopova za upravljanje aktuatorima.
  8. Međuispit
  9. Navigacija u svemiru
  10. Svemirsko vrijeme
  11. Planckov zakon elektromagnetskog zračenja crnog tijela i toplinska ravnoteža u svemiru: planeti i sateliti.
  12. Sustavi za napajanje svemirskih letjelica: vodikova ćelija, radioizitopi i sunčeva energija. Fotonaponske ćelija.
  13. Komunikacijske tehnologije. Uvod u svemirske komunikacije: elementi optičkih i radiofrekvencijskih sustava za komunikaciju: odabir frekvencije, antene, mikrovalna pojačala i prijemnici, modulacija, gubitci u propagaciji i atmosferi te budget veze za satelite u niskoj zelmljinoj orbiti (LEO)
  14. Komunikacijske tehnologije. Uvod u svemirske komunikacije: elementi optičkih i radiofrekvencijskih sustava za komunikaciju: odabir frekvencije, antene, mikrovalna pojačala i prijemnici, modulacija, gubitci u propagaciji i atmosferi te budget veze za satelite u niskoj zelmljinoj orbiti (LEO)
  15. Završni ispit i rok za predaju postera

Literatura

Howard D Curtis (2015.), Orbital Mechanics, Elsevier
David A. Vallado, Wayne D. Macclain (2013.), Fundamentals of Astrodynamics and Applications, Springer
J. J. Lissauer, I. de Pater (2019.), Fundamental planetary science, Cambridge University Press
M. Richharia (2017.), Satellite Communication Systems, Macmillan International Higher Education

Za studente

Izvedba

ID 214701
  Zimski semestar
5 ECTS
R0 Engleski jezik
R1 E-učenje
40 Predavanja
5 Seminar
0 Auditorne vježbe
0 Laboratorijske vježbe
0 Konstrukcijske vježbe
0 Vježbe tjelesnog odgoja

Ocjenjivanje

90 izvrstan
80 vrlo dobar
65 dobar
50 dovoljan

Sličan predmet