Belépés címtáras azonosítással
magyar nyelvű adatlap
angol nyelvű adatlap
Űrtechnológia
A tantárgy angol neve: Space Technology
Adatlap utolsó módosítása: 2023. október 4.
Villamosmérnöki alapszakBSc Szakirány tantárgy
Dr. Csurgai-Horváth László
egy. docens
HVT, BME
Dr. Bánfalvi Antal
tudományos munkatárs
Dr. Szabó József
Elektronika, Digitális technika
A fenti forma a Neptun sajátja, ezen technikai okokból nem változtattunk.
A kötelező előtanulmányi rend az adott szak honlapján és képzési programjában található.
Elektronika 1-2, Méréstechnika
A tantárgy áttekintést nyújt a hallgatók számára azokról a mérnöki ismeretekről, amelyek a világűrben alkalmazásra kerülő elektronikus eszközök tervezéséhez, konstrukciójához, teszteléséhez és üzemeltetéséhez kapcsolódnak. Az itt tanultak mindamellett jól hasznosíthatók a nagy megbízhatóságú, szélsőséges körülmények között üzemelő földi berendezések tervezése során is. Bemutatjuk a nagyobb űrberendezések, mint a mesterséges holdak, űrszondák rendszerszintű megvalósításának koncepcióit és módszereit, majd a kisebb részegységek kérdéseivel foglalkozunk. A műholdas kommunikáció elméleti és gyakorlati megvalósítása, a nagy megbízhatóságú elektronikák tervezési és alkatrész választási problémái, az interplanetáris tér és a radioaktív sugárzás hatásai, az űrkörnyezetbeli konstrukciós követelmények és számos, az űrtechnológiával kapcsolatos analóg és digitális áramkör tervezési probléma kerül ismertetésre. Az előadásokon hallottakat a gyakorlati órák mélyítik el egyrészt komplex feladatok áttekintésével, másrészt egy-egy kisebb részegység tervezésén, megépítésén és dokumentálási folyamatán keresztül is. A hallgatók megismerhetnek számos, a korábbi űrkutatási tevékenység során kifejlesztett berendezést, továbbá a fejlesztés során használt műszereket, speciális tesztelő-berendezéseket a gyakorlati használat során is láthatják.
1. hét
Magyarországi űrkutatási műhelyek múltja és jelene; történeti áttekintés és napjaink kutatóhelyei.
Mesterséges holdak és űrszondák fontosabb alapegységei és payloadok.
2. hét
Űreszközök pályái, kommunikációs problémák, telemetria rendszerek. Pályaszámításhoz szükséges adatok, TLE és OEM formátumok. Pályaszámító programok.
3. hét
Alkatrészek kiválasztásának elvei űreszközök esetében. Az ESA által közreadott, támogatott alkatrészek dokumentuma.
4. hét
Műholdas kommunikáció, hullámterjedés. Antennák, atmoszférikus jelenségek. Szabadtéri csillapítás, különféle csapadéktípusok okozta jelenségek, légköri gázok és felhőzet hatásai. ITU modellek.
5. hét
A földi vevőállomás felépítése, feladatai. Adatátvitel a földi állomásra, link budget számítás. A kiszajú előerősítő jelentősége, zajtényező, jósági viszony, zajhőmérséklet fogalmai.
6. hét
Digitális áramkörök űrbeli alkalmazása. A fedélzeti számítógép feladatai űreszközökön. Központi mérés- adatgyűjtő rendszerek. Mikroprocesszorok, mikrokontrollerek, memóriatípusok. Logikai és programozható logikai áramkörök.
7. hét
A fedélzeti energiaellátás kérdései; energia egyensúly, architektúrák. Az energia előállítása, konverziója és szétosztása. Az energiabusz védelme.
8. hét
Űreszközök energiaforrásai. Műholdfedélzeti energiatárolás és generálás. Telepek, akkumulátorok. Akkumulátortöltés/kisütés. MPPT szabályzás.
9. hét
Tartalékolás és megbízhatósági kérdések; minőségbiztosítás. Hideg és melegtartalékolás. Elektronikus alkatrészek űrminősítésű tervezéshez. Egy pont meghibásodásra való tervezés.
10. hét
Konstrukciós megfontolások, termikus és mechanikus igénybevétel, tesztelés. Anyagválasztás és mechanikai szerkezetek űreszközökben.
11. hét
Nap Föld fizikai kapcsolatok: a lökéshullám fizikája. Az űridőjárás és a modern civilizáció. Az űridőjárás hatásai. Földi kéregáramok.
12. hét
Az űr-projektek szervezésének folyamata az ESA “műhelyekben”. Az ESA oktatási programjai. Hallgatói részvételi lehetőségek nemzetközi űr-programokban.
13. hét
Űr-méréstechnika: felszíni és műholdakon végzett mérések. Természetes és mesterséges forrásokkal végzett kísérletek földi és műholdas környezetben.
14. hét
Ázsiai űrkutatási koncepciók (India, Kína, Korea). (Az előadás félévközi oktatási szünet esetén elmaradhat.)
Heti 2 óra előadás és 1 óra gyakorlat.
a. A szorgalmi időszakban: Az aláírás megszerzésének és a vizsgára bocsátásnak a feltételei: Egy nagy zárthelyi legalább elégségesre történő megírása.
[1] Almár, Both, Horváth: Űrtan – SH Atlasz, Springer 1996. ISBN: 963 8455 632
[2] Ferencz Csaba: Űrtan - Az űrkutatás és gyakorlati alkalmazásai, ELTE Eötvös kiadó 2009. ISBN: 9789 6328 4022 2
[3] P.R.K. Chetty: Satellite Technology and its Applications, McGraw-Hill 1991. ISBN: 0830696881
[4] W. Ley, K. Wittmann, W. Hallmann: Handbook of Space Technology, Wiley, 2009.
[5] ESA Space Standards: www.ecss.nl
[6] Az Űrtechnológia tantárgy írásos segédanyagai
A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka
Kontakt óra
42
Félévközi készülés órákra
21
Felkészülés zárthelyire
15
Házi feladat elkészítése
0
Kijelölt írásos tananyag elsajátítása
10
Vizsgafelkészülés
32
Összesen
120
A tantárgy elvégzése során összesen 25 IMSc pont megszerzésére van lehetőség a zárthelyin, illetve az írásbeli vizsgán kiadott IMSc feladat megoldásával, illetve extra házi feladat elkészítésével.