SPACE PHYSICS
Anno accademico e docente
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- English course description
- Anno accademico
- 2022/2023
- Docente
- NAZZARENO MANDOLESI
- Crediti formativi
- 6
- Periodo didattico
- Secondo Semestre
- SSD
- FIS/01
Obiettivi formativi
- Gli obiettivi formativi della serie di lezioni su Fisica dello Spazio si suddividono in cinque categorie:
1 - una prima parte introduttiva delle tecnologie utilizzate nella moderna ingegneria aerospaziale con l'obiettivo di formare studenti di fisica come sistemisti e program manager sia di grandi progetti spaziali sia di micro/mini satelliti.
2 - una seconda parte in cui vengono affrontati i temi della colonizzazione dello spazio e delle tecnologie necessarie per la costruzione di basi sulla luna e possibili missioni umane su Marte.
3. una terza parte dedicata all'utilizzo delle missioni spaziali nel campo dell'osservazione della terra e del loro utilizzo per nel campo della metereologia e della sorveglianza e utilizzo delle risorse del nostro pianeta.
4 - un quarta parte dedicata alle tecnologie utilizzate nei payload di missioni spaziali e i principali risultati scientifici in astrofisica e cosmologia della radiazione di fondo cosmico (CMB)
5 - una quinta parte dedicata alla cosmologia della CMB sia teorica che sperimentale con particolare riguardo alla missione dell'ESA Planck.
Il pricipale obiettivo del corso è quello di fornire agli studenti di fisica gli elementi di base (anche nel campo dell'ingegneria e management) per possibili impieghi in centri di ricerca aerospaziali pubblici o privati. Prerequisiti
- Non sono richiesti requisiti particolari per il corso di Fisica dello Spazio. Una conoscenza di base della fisica sperimentale e dell'astrofisica sono sufficienti.
Contenuti del corso
- - Tecnologie spaziali (5 ore): esplorazione spaziale, problematiche legate a sistemi spaziali, lanciatori e satelliti, navigazione inerziale, orbite, matematica del moto satellitare.
- Elementi di ingegneria di sistema e program Management (4 ore)
- Colonizzazione dello spazio (6 ore): Luna, Marte
- Osservazioni della Terra, tecnologie per il monitoraggio delle risorse della terra e strumenti per previsioni metereologiche (5 ore)
- Strumentazione a bordo di satelliti andTelescopi ottici, IR, UV, X , gamma e radio (5)
- Introduzione alla cosmologia della CMB (15 ore): equazione di Friedman, equazione del fluido e di stato, universo a una sola componente,evoluzione delle densità di energia, paradosso di Olbers,CMB (temperatura, energia, densità, energia media dei fotoni), risultati sperimentali sulla CMB, principio di equivalenza,metrica di Robertson-Walker, ricombinazione e disaccoppiamento, fluttuazioni di temperatura della CMB, modello lambda CDM, il satellite Planck, risultti recenti e futuro degli esperimenti spaziali sulla CMB (14 ore). Metodi didattici
- Il corso è organizzato mediante lezioni in presenza (Covid-19 permettendo, altrimenti via zoom o google meet) su tutti gli argomenti del programma. Sono previste anche esercitazioni volte a chiarire ed esemplificare la trattazione. L'interazione diretta con gli studenti è fondamentale per ottimizzare i risultati. Le lezioni sono proiettate in ppt o pdf e consegnate agli studenti durante e alla fine del corso.
Modalità di verifica dell'apprendimento
- L'esame prevende domande con discussione interattiva con lo studente. E' prevista una domanda a scelta dello studente ovvero l'esposizione di un progetto sviluppato dallo studente e preventivamente concordato.
Testi di riferimento
- Vista la vastità degli elementi trattati vengono consigliati solo alcuni testi a seconda dell'interesse del singolo studente. Poichè le lezioni sono esposte in presentazioni power point o pdf gli studenti ricevono sia durante che alla fine del corso tutte le presentazini delle lezioni.
Alcuni testi raccomandati:
- Introduction to Cosmology - Barbara Ryden
- Space Physics: An introduction - C.T Russell, J.G. Luhman, R.J. Strangeway
- Fundamental Physics - NASA (free on WEB)
- ESA Space Science (free on WEB)
