Laboratorio di strumentazione spaziale 1

A.A. 2020/2021
6
Crediti massimi
62
Ore totali
SSD
FIS/05
Lingua
Italiano
Obiettivi formativi
Il corso mira a fornire le conoscenze di base sulla strumentazione scientifica per applicazioni spaziali in ambito astrofisico, con particolare riferimento alle componenti attive e passive a microonde utilizzate nell'astronomia radio e a microonde.
Durante questo modulo gli studenti realizzeranno e testeranno in laboratorio un radiometro a microonde alla frequenza di 30 GHz, che verrà utilizzato per effettuare delle misure della radiazione a microonde emessa dal Sole.
Risultati apprendimento attesi
Al termine del corso lo studente avrà acquisito le seguenti capacità
· Saprà effettuare un calcolo del segnale aspettato osservando una sorgente con un ricevitore total power accoppiato a un'antenna a riflettore
· Saprà caratterizzare le proprietà di segnale e di rumore di componenti a microonde e di un ricevitore completamente integrato mediante misure effettuate con analizzatore vettoriale di reti
· Saprà effettuare una misura di temperatura di rumore di un ricevitore total power
· Saprà simulare la risposta ottica di un'antenna a tromba accoppiata a un'antenna riflettore utilizzando i software SRSR e GRASP
· Sapra' effettuare una misura di fascio di antenna mediante misure in campo lontano
· Saprà effettuare una misura calibrata della temperatura di brillanza di una sorgente celeste mediante un ricevitore total power accoppiato ad un'antenna a riflettore
Programma e organizzazione didattica

Edizione unica

Responsabile
Periodo
Secondo semestre
Il laboratorio si svolgerà in presenza con un numero limitato (1-2 massimo) di studenti contemporaneamente presenti in laboratorio per rispettare le norme di distanziamento sociale. Gli studenti di ogni gruppo parteciperanno al lavoro in presenza a turno mentre coloro che saranno a casa potranno partecipare e collaborare in tempo reale da remoto utilizzando la piattaforma zoom.
Programma
Il corso è interamente sperimentale e viene svolto dagli studenti suddivisi in gruppi di lavoro.

La prima parte del lavoro consiste nel caratterizzare in laboratorio i vari sottosistemi di un ricevitore che verrà integrato e testato nel suo insieme.

Nella seconda parte si studieranno le caratteristiche ottiche di un'antenna a riflettore, e si misurerà la risposta dell'intero sistema composto da riflettore, antenna e ricevitore.

Nell'ultima parte si effettuerà una misura della radiazione emessa dal Sole a 30 GHz

Il corso termina con un esame durante il quale ciascun gruppo prepara un rapporto scritto e una presentazione orale che riassume il lavoro svolto e i risultati ottenuti
Prerequisiti
Radioastronomia 1
Metodi didattici
Gli studenti vengono divisi in gruppi di tre-quattro individui. Ogni gruppo svolge attività di laboratorio finalizzata a realizzare e caratterizzare un ricevitore a microonde che viene in seguito utilizzato per misurare l'emissione a microonde del Sole
Materiale di riferimento
Kraus, J.D. Radio Astronomy, 2nd edition. Powell, Ohio, Cygnus-Quasar, 1986.
Modalità di verifica dell’apprendimento e criteri di valutazione
L'esame consiste nella presentazione di una relazione scritta e in una presentazione orale del lavoro svolto.
FIS/05 - ASTRONOMIA E ASTROFISICA - CFU: 6
Laboratori: 48 ore
Lezioni: 14 ore
Docente/i
Ricevimento:
Su appuntamento
Ufficio, Via Celoria 16