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Mission objectives, constraints, and trade-offs for payload, orbit, and spacecraft. Radiation, thermal, and debris environments affecting hardware. Orbital elements, perturbations, ground track, and revisit time. Power subsystem with solar arrays, batteries, and eclipses. Thermal control through radiators and heaters. Communication fundamentals including frequency bands and link budget. Attitude determination using sensors and actuators for stabilization. Structure, loads, and propulsion types (chemical vs electric). Design process from requirements to verification. Operations including commissioning, disposal, and passivation.
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- Missione architettura: definizione degli obiettivi della missione, flusso di richieste e vincoli, analisi di scambio tra carico utile, orbita e configurazione del veicolo spaziale.
- Ambiente spaziale: ambiente di radiazioni (belti trappolati, eventi solari, raggi cosmici galattici), ambiente termico (luce solare diretta, albedo, emissione IR dalla Terra), considerazioni sull'ambiente di micrometeoriti e detriti, effetti su hardware e materiali del veicolo spaziale.
- Mecanica orbitale: elementi orbitali e tipi d'orbita, perturbazioni (J2, frizione, pressione solare), rilevanza tracciato di terraferma e tempo di ripetizione per il progetto della missione.
- Panoramica dei sottosistemi del veicolo spaziale: Sottosistema energetico: dimensionamento delle ali solari, degradazione, eclissi; batterie: profondità di scarica e vincoli sulla durata della vita. Sottosistema termico: controllo termico passivo e attivo, radiatori, vernici termiche, riscaldamenti. Sottosistema di comunicazione (TT&C): bande di frequenza, architettura del collegamento, tipi di antenne. Bilancio del segnale di trasmissione: EIRP, G/T, Eb/N0, margine.
- Sistemi di determinazione e controllo dell'orientamento (ADCS): sensori (sensori solari, tracker stellari, girini, magnetometri), attuatori (ruote di reazione, magnetorquers, spingenti), leggi di controllo per il puntamento e la stabilizzazione.
- Struttura e meccanismi: percorsi di carico, richieste di rigidezza. Ambiente di carico al lancio e ambiente vibrante.
- Sistemi di propulsione: propulsione chimica vs elettrica. Bilancio di variazione di velocità (Dv) e dimensionamento del combustibile.
- Processo di progettazione del veicolo spaziale: richieste ® architettura ® dimensionamento dei sottosistemi ® verifica. Controllo delle interfacce e flusso di ingegneria del sistema.
- Bilanci massa, potenza e costo.
- Operazioni del veicolo spaziale: commissioning, operazioni nominali, contingenti. Disposizione finale e passivazione alla fine della vita utile.
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