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a Ciclo Unico
Scuola di Ingegneria
INGEGNERIA AEROSPAZIALE
Insegnamento
SPACE OPTICS INSTRUMENTATION - STRUMENTAZIONE OTTICA PER SATELLITE
INO2043274, A.A. 2017/18

Informazioni valide per gli studenti immatricolati nell'A.A. 2016/17

Principali informazioni sull'insegnamento
Corso di studio Corso di laurea magistrale in
INGEGNERIA AEROSPAZIALE
IN0526, ordinamento 2014/15, A.A. 2017/18
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Crediti formativi 9.0
Tipo di valutazione Voto
Denominazione inglese SPACE OPTICS INSTRUMENTATION
Dipartimento di riferimento Dipartimento di Ingegneria Industriale (DII)
Sito E-Learning https://elearning.unipd.it/dii/course/view.php?idnumber=2017-IN0526-000ZZ-2016-INO2043274-N0
Obbligo di frequenza No
Lingua di erogazione INGLESE
Sede PADOVA
Corso singolo È possibile iscriversi all'insegnamento come corso singolo
Corso a libera scelta È possibile utilizzare l'insegnamento come corso a libera scelta

Docenti
Responsabile GIAMPIERO NALETTO FIS/01

Mutuazioni
Codice Insegnamento Responsabile Corso di studio
INO2043274 SPACE OPTICS INSTRUMENTATION - STRUMENTAZIONE OTTICA PER SATELLITE GIAMPIERO NALETTO IN0520

Dettaglio crediti formativi
Tipologia Ambito Disciplinare Settore Scientifico-Disciplinare Crediti
AFFINE/INTEGRATIVA Attività formative affini o integrative FIS/01 9.0

Modalità di erogazione
Periodo di erogazione Primo semestre
Anno di corso II Anno
Modalità di erogazione frontale

Organizzazione della didattica
Tipo ore Crediti Ore di
Corso
Ore Studio
Individuale
Turni
LEZIONE 9.0 72 153.0 Nessun turno

Calendario
Inizio attività didattiche 25/09/2017
Fine attività didattiche 19/01/2018

Commissioni d'esame
Commissione Dal Al Membri
4 a.a. 2016/17 01/10/2016 30/11/2017 NALETTO GIAMPIERO (Presidente)
NICOLOSI PIERGIORGIO (Membro Effettivo)
DA DEPPO VANIA (Supplente)

Syllabus
Prerequisiti: Buona conoscenza della fisica di base.
Conoscenze e abilita' da acquisire: Lo studente acquisirà la conoscenza dei concetti di base dell’ottica geometrica e ondulatoria, e della strumentazione ottica, con particolare enfasi agli strumenti e ai sensori utilizzati nei satelliti.

Lo studente acquisirà la conoscenza delle principali tecniche osservative da satellite, sia per l’osservazione planetaria (remote sensing), sia per l’osservazione dell’universo; a tal fine, lo studente vedrà una panoramica di vari strumenti a bordo di vari satelliti. Saranno descritti strumenti operanti in tutte le bande spettrali, sia per l'osservazione della Terra, sia per applicazioni astronomiche.
Modalita' di esame: Lezioni con il videoproiettore. Le dispense sono disponibili prima della lezione.
Criteri di valutazione: 1. Esame orale sul programma del corso
2. Stesura di un documento su uno strumento spaziale e successiva discussione
Contenuti: Onde elettromagnetiche. Equazioni di Maxwell, equazione d’onda, spettro elettromagnetico.
Ottica geometrica. Concetto di raggio, leggi di riflessione e rifrazione. Oggetto e immagine, lenti ideali, ottica parassiale. Lenti sottili, formazione delle immagini, oculare, telescopi astronomico e terrestre. Specchi piani e asferici, coniche, specchi sferici, formazione di immagini con specchi. Aberrazioni.
I telescopi astronomici: gregoriano, newtoniano, Cassegrain, Dall-Kirkham, Ritchie-Chretien, Schmidt, Maksutov, Wolter. Diffrazione nei telescopi, figura di Airy, risoluzione angolare. PSF, riflettività, oscurazione, luce diffusa, materiali.
Elementi di teoria della interferenza tra onde e applicazioni. Interferenza tra onde luminose (principi). Interferometri. Principi di interferometria stellare. Interferometria a N elementi; la “long baseline interferometry, la “null-interferometry”.
Elementi di diffrazione e di spettroscopia. Diffrazione da una fenditura rettangolare. Elementi disperdenti. Sistemi spettroscopici. Configurazione Czerny-Turner. Reticolo concavo: montaggio di Rowland, Offner e Wadsworth. Reticolo a passo variabile: configurazione di Harada. Montaggio Echelle. Iperspettro.
Introduzione ai rivelatori a fotoemissione. Effetto fotoelettrico. Efficienza quantica. Fotocatodo, fotomoltiplicatore, channeltron, MCP. Rivelatori a MCP, readout ad anodo singolo e a multianodo.
Introduzione ai rivelatori a semiconduttore. Teoria atomica, semiconduttori. Fotodiodi e HCT. CCD: funzionamento e configurazioni. CMOS passivi e attivi (APS). Rivelatori ibridi.
Il satellite meteorologico Meteosat. Meteosat, imaging mode, payload, telescopio e piano focale; MTP e MSG, SEVIRI. MTG; strumenti previsti su MTG.
Il satellite di telerilevamento SPOT. SPOT, orbita, bande spettrali; HRG, telescopio e piano focale, push-broom mode, il “super mode” di HRG; HRS, visione stereoscopica.
La Wide Angle Camera per la missione spaziale Rosetta. La WAC di Rosetta, disegno ottico, caratteristiche, specchi, prestazioni ottiche teoriche, filtri, otturatore, analisi delle tolleranze, analisi termica; set-up di allineamento e calibrazione, misura della PSF, distorsione, misure in termo-vuoto, fuoco in funzione della temperatura, integrazione. Prestazioni in volo.
Lo Hubble Space Telescope. Telescopio, strumenti di piano focale, FOS, HRS, HSP, WF/PC1, FOC, COSTAR; WF/PC2, disegno ottico; STIS, disegno ottico, rivelatori; NICMOS, disegno ottico, dewar, qualità ottica; ACS, disegno ottico, schema meccanico, rivelatori. Servicing mission 4 e strumenti attuali.
Il satellite XMM Newton. I telescopi a multi-mirror. Gli strumenti: lo spettrometro RGS, le camere EPIC, il telescopio ottico/UV OM.
Il satellite Fermi. Il Large Area Telescope ed il GLAST Burst Monitor.
La tecnica SAR. Funzionamento del radar, applicazioni, effetto Doppler, polarizzazione del fascio radar; tecnica SAR, parametri, risoluzione in range e azimut, configurazione base; processamento dei dati; apertura sintetica; distorsione delle immagini, topografia stereoscopica SAR, SAR interferometrica. Applicazioni.
La coronografia solare da satellite. I coronografi LASCO e UVCS sul satellite SOHO.
Attivita' di apprendimento previste e metodologie di insegnamento: Il corso viene erogato tramite lezioni frontali in aula, in cui vengono descritti gli argomenti del corso.
Eventuali indicazioni sui materiali di studio: Non esiste un testo di riferimento sul corso, ma solo le dispense di lezione.
Testi di riferimento: