- Oggetto:
Elements of Space Physics and Technology
- Oggetto:
Elementi di Fisica e Tecnologia Spaziale
- Oggetto:
Academic year 2026/2027
- Course ID
- FIS0199
- Teachers
- Mario Edoardo Bertaina (Lecturer)
Raffaella Bonino (Lecturer) - Degree course
- 0601M21 laurea magistrale in Fisica
- Year
- 1st year, 2nd year
- Teaching period
- First semester
- Type
- C - Related or integrative
- Credits/Recognition
- 6
- Course disciplinary sector (SSD)
- PHYS-01/A - Experimental Physics of Fundamental Interactions and Applications
- Delivery
- Classroom lectures
- Language
- English
- Attendance
- Optional
- Type of examination
- Oral
- Prerequisites
-
Basic knowledges acquired during the Undergraduate Courses in PhysicsConoscenze base acquisite nel Corso di Laurea in Fisica (laurea triennale)
- Propedeutic for
-
Master "Mathematical and Physical methods for Space Sciences" (https://mpmss.i-learn.unito.it/course/index.php?categoryid=4)Master "Mathematical and Physical methods for Space Sciences" (https://mpmss.i-learn.unito.it/course/index.php?categoryid=4)
- Oggetto:
Sommario del corso
- Oggetto:
News
- Oggetto:
Course objectives
The objective of the teaching named Elements of Space Physics and Technology is to offer a panorama of the space environment and of the different phases needed to plan and develop a space mission, till its realization, including notes of astronautics necessary to choose the launching vehicle and the flight orbit.Finally, the space environment will be presented as a laboratory test and a place for technological development.
L' obiettivo dell'insegnamento di Elementi di Fisica e Tecnologia spaziale è quello di offrire una panoramica dell'ambiente spaziale e delle varie fasi necessarie per la progettazione e lo sviluppo di una missione spaziale, fino alla sua realizzazione, inclusi anche cenni di astronautica necessari per la scelta del lanciatore e dell'orbita di volo.Verrà infine presentato l'ambiente spaziale come laboratorio di test e di sviluppo tecnologico.
- Oggetto:
Results of learning outcomes
Knowledge and Understanding
Detailed knowledge of the space environment and of the experimental techniques adopted in the realization of space detectors and space telescopes. Knowledge of the different phases, reviews, milestones and subsystems for mission design. Knowledge of the basic elements of astrodynamics, orbits and launchers. Understanding of the space environment as a laboratory test and platform for technological development. Basic knowledge of the materials used in space applications and of traditional and innovative techniques for data analysis.
Applying Knowledge and Understanding
Knowledge of the basic elements for the development of a space mission, from the initial concept design to its realization according to the pre-defined requirements. Understanding of the key aspects related to the design of a space mission.
Autonomy of Judgment
At the end of the course the student will be able to provide a first assesment of the main phases of a space mission and its most general requirements and define the main environmental criticalities of a space mission based on its orbit.
Learning Capability
At the end of the course the student will have deepened the analytical approach of space mission design and he/she will have acquired the tools to self evaluate his/her own knowledge and competences.The acquisition of such knowledge and competences will be evaluated during the exam.
Conoscenza e capacità di comprensione
Conoscenza dettagliata dell'ambiente spaziale e delle tecniche sperimentali adottate nella realizzazione di rivelatori e telescopi spaziali. Conoscenza delle differenti fasi, review, milestone e sottosistemi per lo sviluppo di una missione spaziale. Conoscenza degli elementi di base di astrodinamica, orbite e lanciatori. Comprensione dell'ambiente spaziale come laboratorio di test e piattaforma per sviluppi tecnologici. Conoscenza di base dei materiali usati in applicazioni spaziali e di tecniche tradizionali e innovative di analisi dati.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione
Conoscenza degli elementi di base per lo sviluppo di una missione spaziale dal disegno concettuale iniziale fino alla sua realizzazione in accordo con i requirement scientifici della missione. Comprensione degli elementi di base per il disegno di una missione spaziale.
Autonomia di giudizio
Al termine dell'insegnamento lo/la studente/ssa sarà in grado di fornire una prima definizione delle fasi principali di una missione ed i suoi requisiti scientifici e tecnici di base definendo le criticità ambientali principali della missione sulla base della sua orbita.
Capacità di apprendimento
Al termine dell’insegnamento si sarà approfondito l'approccio analitico alla definizione di una missione spaziale e si saranno acquisiti strumenti di autovalutazione delle proprieconoscenze/competenze.L'acquisizione di tali conoscenze/competenze sarà valutata in sede di esame.
- Oggetto:
Program
The teaching will cover the following topics:
- Space environment:
- cosmic rays and radiation, Earth geomagnetic field, space debris
- notes on the interaction between radiation and matter
- detection techniques, detectors and space telescopes
- Space missions:
- mission development (i.e. review, milestones)
- problems related to radiation hardness, telemetry, power consumption
- human flight in space
- orbits and propulsion
- pre-launch qualification tests
- Notes on astronautics:
- rockets, launchers, space stations, cubesat
- Space as test laboratory and place of technological development
- Materials for space technology
- Standard techniques of data analysis and innovative applications of Machine Learning techniques
L'insegnamento affronterà i seguenti argomenti:
- Ambiente spaziale:
- raggi cosmici e radiazioni, campo magnetico terrestre, detriti spaziali
- cenni di interazione radiazione-materia
- tecniche di rivelazione, detectors e telescopi spaziali
- Missioni spaziali:
- progettazione missione (es. review, milestones)
- problematiche legate a radiation hardness, telemetria, power consumption
- volo umano spaziale
- orbite e propulsione
- test di qualifica pre-lancio
- Cenni di astronautica:
- razzi, lanciatori, stazioni spaziali, cubesat
- Spazio come laboratorio di test e di sviluppo tecnologico
- Materiali per la tecnologia spaziale
- Tecniche di analisi dati tradizionali ed innovative applicazioni di tecniche di Machine Learning
- Space environment:
- Oggetto:
Course delivery
Teaching is based on face to face classes and will be given entirely in the classroom.
A few classes will be given as seminars held by experts from companies or research centers.
The teaching tools include also:
- teaching materials (i.e. slides, videos, papers and other in-depth material) published on the moodle platform
- recording of classes which will be made available on moodle
- direct communication with students: emails for specific questions and forum on moodle for general ones.
L'insegnamento è costituito di lezioni frontali in aula e si svolgerà interamente in presenza.
Alcune lezioni si svolgeranno sotto forma di seminari tenuti da professionisti di aziende e/o enti di ricerca.
Le modalità di insegnamento includono anche:
- materiale didattico (slides, video, articoli e altro materiale di approfondimento) pubblicato su moodle;
- registrazioni delle lezioni, messe a disposizione su moodle;
- comunicazione con la componente studentesca: email per domande di carattere personale e forum di moodle per domande di carattere generale.
- Oggetto:
Learning assessment methods
The exam is oral and consists in:
- in-depth study of a topic covered during the classes (maximum score 15 points):
- it will be possible to use slides, black-board, video, etc.,
- time available for the presentation: 15 minutes;
- questions on the teaching program (maximum score 15 points).
The exams will take place in person and it will be considered passed if the sum of the two scores is at least 18.
L'esame è orale e prevede:
- l'approfondimento di un argomento a scelta (massimo 15 punti):
- sarà possibile utilizzare slides, lavagna, video, ecc.
- tempo totale per la presentazione: 15 minuti circa;
- domande orali sul resto del programma (massimo 15 punti).
L'esame si svolgerà in presenza e sarà considerato superato se saranno ottenuti almeno 18 punti.
- in-depth study of a topic covered during the classes (maximum score 15 points):
- Oggetto:
Support activities
Reception by appointment agreed by email
Ricevimento su appuntamento previa richiesta tramite emailSuggested readings and bibliography
- Oggetto:
Notes
Students with SLD or disabilities are asked to read the webpages: https://www.unito.it/servizi/lo-studio/studenti-e-studentesse-con-disabilita <https://www.unito.it/servizi/lo-studio/studenti-e-studentesse-con-disabilita> and https://www.unito.it/accoglienza-studenti-con-disabilita-e-dsa),and in particular the procedures necessary to receive support during the exams (https://www.unito.it/servizi/lo-studio/studenti-e-studentesse-con-disturbi-specifici-di-apprendimento-dsa/supporto)
Gli/le studenti/esse con DSA o disabilità, sono pregati di prendere visione delle modalità di supporto (https://www.unito.it/servizi/lo-studio/studenti-e-studentesse-con-disabilita) <https://www.unito.it/servizi/lo-studio/studenti-e-studentesse-con-disabilita>e di accoglienza (https://www.unito.it/accoglienza-studenti-con-disabilita-e-dsa) di Ateneo, ed in particolare delle procedure necessarie per il supporto in sede d’esame (https://www.unito.it/servizi/lo-studio/studenti-e-studentesse-con-disturbi-specifici-di-apprendimento-dsa/supporto)
- Oggetto:
