EF2260 Rymdmiljö och rymdteknik 6,0 hp

Space Environment and Spacecraft Engineering

Rymdfarkoster i bana runt jorden utsätts för miljö som skiljer sig från den på marken eller i den lägre atmosfären. Detta ställer vissa krav på konstruktion av rymdfarkostens system. Kursen tar upp aspekter av rymdmiljön som är viktiga för rymdtekniken, såsom effekter av energetiska partiklar samt joniserande strålning, mikrometeoriter, växelverkan med plasma och termiska problem. En översikt av grundprinciperna för konstruktion av rymdfarkoster ges i kursen, med fokus på två system: termisk kontroll och strömförsörjning. Kursen tar även upp typiska mätinstrument som används på satelliter.

  • Utbildningsnivå

    Avancerad nivå
  • Huvudområde

    Elektroteknik
    Fysik
    Teknisk fysik
  • Betygsskala

    A, B, C, D, E, FX, F

Kurstillfällen/kursomgångar

HT19 för programstuderande

HT18 för programstuderande

Lärandemål

 Efter slutförd kurs skall studenten

  • Ha kunskap om miljön som kan påträffas av rymdfarkoster i olika banor runt jorden, och hur den påverkar konstruktionen av rymdfarkoster.
  • Kunna förklara processer som sker vid farkostens växelverkan med plasma
  • Kunna redogöra för fysikaliska effekter av strålningen på olika material
  • Känna till strålningstoleranser på olika komponenter, och kunna uppskatta dosen för en given bana
  • Förstå grundläggande principer bakom rymdfarkostens termiska system och strömförsörjningssystem
  • Kunna dimensionera dessa system för en given bana
  • Kunna redogöra för principer för mätningar i rymden

Kursens huvudsakliga innehåll

Kursen består av föreläsningar och projektarbeten. Föreläsningar: översikt av satellitkonstruktion och system. Rymdmiljö, solen, magnetosfären, strålningsbälten. Strålningspåverkan på material: fysikaliska principer, uppskattning av doser, toleranser. Växelverkan  av satelliter med plasma, uppladdning. Korrosion, mikrometeoriter.  Det finns tre projekt i kursen, som man arbetar på i grupp. Varje grupp ska göra två projekt, som tar ca 1 vecka var, och framställa en skriftlig rapport och en presentation. Ett projekt är konstruktion av strömförsörjningssystem för en satellit. Utifrån effektbehov för en given tillämpning, ska man dimensionera systemet för satelliten. Mätningar på realistiska solpaneler och batterier används som grund till detta.  Andra projektet handlar om konstruktion av ett termiskt system för en satellit. Man ska sammanställa en värmebalans för en farkost i en given bana, mäta upp egenskaper på lämpliga material, samt skissa på en termisk design. Tredje projektet handlar om strålningspåverkan på elektronikkomponenter. Man ska bestråla vissa komponenter, och uppskatta effekterna at detta, inklusive dosen för permanent skada. Detta ska jämföras med strålningsnivåerna som satelliter runt jorden utsätts för.

Behörighet

EF2240 Rymdfysik eller motsvarande.

För fristående studenter: engelska B eller motsvarande.

Rekommenderade förkunskaper

EF2240 Rymdfysik eller motsvarande.

För fristående studenter: engelska B eller motsvarande.

Litteratur

Meddelas vid kursens start.

Examination

  • PRO1 - Projekt, 1,5, betygsskala: A, B, C, D, E, FX, F
  • PRO2 - Projekt, 1,5, betygsskala: A, B, C, D, E, FX, F
  • TEN1 - Tentamen, 3,0, betygsskala: A, B, C, D, E, FX, F

Krav för slutbetyg

Godkända projektarbeten och presentationer. Godkänd muntlig tentamen.

Ges av

EECS/Energi och elektroteknik

Kontaktperson

Per-Arne Lindqvist <lindqvist@plasma.kth.se>

Examinator

Mykola Ivchenko <nickolay@kth.se>

Versionsinformation

Kursplan gäller från och med VT2019.
Examinationsinformation gäller från och med VT2019.