Space Mission Design and Operations

МООК
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16 h
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  • From www.edx.org
Conditions
  • Self-paced
  • Free Access
  • Fee-based Certificate
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  • 8 Sequences
  • Intermediate Level

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Course details

Syllabus

Unit 0 - Introduction to the Course

• Course objectives
• Motivation behind space exploration and utilization
• The space pioneers, and brief history of human space exploration
• The main space agencies in the world
• Space utilization and exploration

Unit 1 - Introduction to Space Environment

• Review of laws of mechanics
• Introduction to the space environment including the transition from the atmosphere to space, microgravity, the electrical and thermal environments, orbital lifetime, space debris and asteroids/comets collision threats

Unit 2 - Introduction to Orbital Mechanics (I and II)

• Orbital Mechanics I - dynamics of spaceflight; concept of gravitational well; orbital motion; Kepler's Laws; the case of circular orbits
• Orbital Mechanics II - elliptical orbits; reference frames; orbital maneuvers; perturbations of orbital motion; peculiar orbits

Unit 3 - Orbital Mechanics Part III

• Rendezvous in Low Earth Orbit (LEO); relative motion of the chaser vs. the target. Strategy to successfully achieve a rendezvous in LEO

Unit 4 - Orbital Mechanics Part IV

• Interplanetary trajectories; Gravity Assist or Slingshot maneuvers
• Propulsion in space - law of propulsion; concept of specific impulse; types of thrusters; electric propulsion; ascent into space, and re-entry

Unit 5 - Introduction to Space Systems and Space Tethers

• Attitude measurement and control; attitude change; electrical power generation and distribution (overview); thermal balance (overview)
• Space tethers (or cables) as an alternate method to generate electrical power on orbit; Dynamic applications of space tethers, Shuttle-based tether missions
• Reliability; systems redundancy; risk management; safety design for space systems; human rating concept

Unit 6 - The Space Shuttle and the International Space Station (ISS)

• Space Shuttle - concept; design; operations; Challenger and Columbia accidents
• ISS; Soyuz and Progress; Logistic supply to ISS with ATV, HTV, and commercial vehicles

Unit 7 - Special Subjects on Human Spaceflight, and Future of Space Exploration

• Extravehicular Activity (EVA) and space suits, space robotics
• Astronaut training , commercial space , suborbital flights
• Orion and the Space Launch System (SLS)
• Future of Space Exploration and Conclusion

Prerequisite

Bachelor level courses in physics, vector analysis, and calculus.

Instructors

Claude Nicollier
Lecturer
École polytechnique fédérale de Lausanne

Editor

L'École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL) est une université de recherche située à Lausanne, en Suisse, spécialisée dans les sciences physiques et l'ingénierie.

L'École polytechnique fédérale de Lausanne est l'une des deux écoles polytechniques fédérales suisses. Elle a été fondée par le gouvernement fédéral suisse avec la mission suivante :

former des ingénieurs et des scientifiques au plus haut niveau international
être un centre national d'excellence en science et en technologie
Fournir un centre d'interaction entre la communauté scientifique et l'industrie.
L'EPFL est considérée comme l'une des universités les plus prestigieuses au monde dans le domaine de l'ingénierie et des sciences. Elle est classée 17e au classement général et 10e dans le domaine de l'ingénierie dans le QS World University Rankings 2015 ; 34e au classement général et 12e dans le domaine de l'ingénierie dans le Times Higher Education World University Rankings 2015.

Platform

EdX est une plateforme d'apprentissage en ligne (dite FLOT ou MOOC). Elle héberge et met gratuitement à disposition des cours en ligne de niveau universitaire à travers le monde entier. Elle mène également des recherches sur l'apprentissage en ligne et la façon dont les utilisateurs utilisent celle-ci. Elle est à but non lucratif et la plateforme utilise un logiciel open source.

EdX a été fondée par le Massachusetts Institute of Technology et par l'université Harvard en mai 2012. En 2014, environ 50 écoles, associations et organisations internationales offrent ou projettent d'offrir des cours sur EdX. En juillet 2014, elle avait plus de 2,5 millions d'utilisateurs suivant plus de 200 cours en ligne.

Les deux universités américaines qui financent la plateforme ont investi 60 millions USD dans son développement. La plateforme France Université Numérique utilise la technologie openedX, supportée par Google.

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