Insegnamento
MECCANICA CELESTE
SCN1032619, A.A. 2016/17

Principali informazioni sull'insegnamento
Corso di studio Corso di laurea magistrale in
ASTRONOMIA
SC1173, ordinamento 2010/11, A.A. 2016/17
1148454
Curriculum ASTRONOMIA [001PD]
Crediti formativi 6.0
Denominazione inglese CELESTIAL MECHANICS
Sito della struttura didattica http://astronomia.scienze.unipd.it/2016/laurea_magistrale
Dipartimento di riferimento Dipartimento di Fisica e Astronomia "Galileo Galilei"
Obbligo di frequenza
Lingua di erogazione INGLESE
Sede PADOVA

Docenti
Responsabile STEFANO CASOTTO FIS/05

Mutuazioni
Codice Insegnamento Responsabile Corso
SCN1035988 CELESTIAL MECHANICS STEFANO CASOTTO SC1173
INP5070432 COMPUTATIONAL ASTRODYNAMICS STEFANO CASOTTO IN2191

Dettaglio crediti formativi
Tipologia Ambito Disciplinare Settore Scientifico-Disciplinare Crediti
CARATTERIZZANTE Astronomico-teorico FIS/05 6.0

Modalità di erogazione
Periodo di erogazione Secondo semestre
Anno di corso I Anno
Modalità di erogazione frontale

Organizzazione della didattica
Tipo ore Crediti Ore di
Corso
Ore Studio
Individuale
Turni
LEZIONE 6.0 48 102.0 Nessun turno

Calendario
Inizio attività didattiche 27/02/2017
Fine attività didattiche 09/06/2017

Commissioni d'esame
Commissione Dal Al Membri
4 Commissione Meccanica Celeste 16-17 01/10/2016 30/09/2017 CASOTTO STEFANO (Presidente)
D'ONOFRIO MAURO (Membro Effettivo)
CORSINI ENRICO MARIA (Supplente)

Syllabus
Prerequisiti: Students are expected to be familiar with Rational Mechanics and Mathematical Analysis, including the elementary theory of Ordinary Differential Equations.
A fair amount of curiosity about dynamical phenomena observed in the Solar and other planetary systems is useful, together with an interest in their precise modeling and computation and the design of exploration missions.
Conoscenze e abilita' da acquisire: • Develop an understanding of dynamical phenomena in gravitating systems
• Application of Newtonian Mechanics to the solution of the fundamental problems of the Celestial Mechanics of natural bodies and artificial satellites
• Solution of Inverse Problems with applications to Orbit Determination
• Introduction to the design of orbits for planetary and interplanetary exploration
• Develop numerical computations in Matlab (or compiled languages), including the numerical integration of the equations of motion
• Learn how to use the General Mission Analysis Tool (GMAT)
Modalita' di esame: Homework, Final project report, Oral presentation of final report and discussion.
Criteri di valutazione: Homework 30%, Final project 40%, Oral exam 30%
Contenuti: 1. The equations of motion of gravitating systems
2. The Two-Body Problem and an initial value problem (IVP)
3. The Two-Body Problem and a boundary value problem (BVP)
4. Orbital maneuvers
5. Space and time reference systems
6. The computation of a Keplerian ephemeris
7. Preliminary orbit determination
8. Keplerian relative motion and its generalization
9. Regularization and Universal Formulation of the Two-Body Problem
10. The TBP as a boundary value problem (BVP) – Lambert targeting
11. The Problem of Three Bodies and its homographic solutions
12. The Circular Restricted Three-Body Problem – Jacobi’s integral, surfaces of zero velocity, Lagrangian points, Stability, Periodic orbits
13. The theory of Patched Conics and the design of gravity-assist interplanetary trajectories
14. Elements of perturbations and a the motion of an artificial Earth satellite
Attivita' di apprendimento previste e metodologie di insegnamento: Lectures, homework assignments, Matlab (Fortran, C++, ...) code development, computer lab activities, special topic analysis during final project.
Eventuali indicazioni sui materiali di studio: Casotto, Lezioni di Meccanica Celeste
Testi di riferimento:
  • Danby, John M. Anthony, Fundamentals of celestial mechanics. Richmond (Va.): Willmann-Bell, 1988. Cerca nel catalogo
  • Roy, Archie Edmiston, Orbital motion. New York: London, Taylor & Francis, 2005. Cerca nel catalogo
  • Vallado, David A.; McClain, Wayne D., Fundamentals of astrodynamics and applications. Hawthorne: CA, Microcosm press, New York, Springer-Verlag, 2007. Cerca nel catalogo
  • Murray, Carl D.; Dermott, Stamòey F., Solar System Dynamics. Cambridge: Cambridge University Press, 2000. Cerca nel catalogo
  • Cordani, B., I cieli in una stanza. Una storia della Meccanica Celeste dagli epicicli di Tolomeo ai tori di Kologorov.. Padova: Libreriauniversitaria.it, 2016. Cerca nel catalogo
  • Curtis, Howard D., Orbital mechanics for engineering students. Amsterdam: Elsevier Butterworth Heinemann, 2013. Cerca nel catalogo