Space and astronautical engineering - Ingegneria spaziale e astronautica

Il corso si compone di quattro parti. Prima parte: studio dell’architettura di un software per l’ottimizzazione della traiettoria di una missione interplanetaria. La Meccanica del Volo Spaziale, le tecniche di ottimizzazione (diretta ed indiretta), ed il non-linear programming, saranno applicati per la realizzazione di un software per l’ottimizzazione della traiettoria di una missione interplanetaria. Questa parte prevede anche lo studio delle vele solari e dei suoi modelli di spinta. Seconda parte: noto il problema dei tre corpi circolare, si studieranno le traiettorie periodiche e quasi periodiche intorno ai punti lagrangiani: orbite Liapunov, Lissajous ed Halo. Si svilupperanno dei codici di calcolo per ottenere orbite Liapunov intorno ai punti lagrangiani del sistema Terra-Luna. Successivamente si troveranno le traiettorie balistiche che connettono tra di loro le orbite Liapunov utilizzando manifolds stabili, instabili e mappe di Poincarè. Terza parte: in questa parte si affronta lo studio delle caratteristiche dell’orbita intorno al pianeta/luna obiettivo della missione. Si studiano la traccia a terra, le condizione di periodicità, d’illuminazione e le orbite frozen per soddisfare al meglio i requisiti di missione. Quarta parte: si introducono i trasferimenti a quattro corpi. In particolare si studieranno i trasferimenti a minima energia Terra-Luna (trasferimenti Belbruno).

Conoscenza della Meccanica del Volo Spaziale, dei problemi di controllo ottimo risolti con tecniche dirette ed indirette, e del non-linear programming. Esperienza di programmazione (ad esempio in Matlab).

dispense e copie di capitoli di libri

lezioni in aula

valutazione delle esercitazioni numeriche proposte durante il corso e domande orali sul programma

Esame orale in presenza