Descripción y contextualización de la asignatura

El estudio del movimiento orbital (astrodinámica) tanto de cuerpos celestes como de naves espaciales es uno de los elementos básicos en la formación del alumnado del Máster.



La asignatura presenta inicialmente los principios y los conceptos físicos que subyacen al movimiento orbital en un campo gravitatorio. Se describen a continuación las leyes del movimiento orbital bajo la acción de un campo gravitatorio homogéneo y uniforme. Se pasa después al estudio del movimiento bajo la acción de 2 y 3 cuerpos, se describe la teoría de perturbaciones orbitales y finalmente se estudia el movimiento bajo la acción de un campo gravitario no homogéneo y no uniforme. Se describen a continuación los fundamentos de la propulsión espacial y su uso en maniobras de naves espaciales. Se concluye con el estudio del movimiento de naves en cuerpos con atmósferas y los fundamentos del descenso al planeta o satélite en esas circunstancias.



Ante la situación creada por la pandemia del COVID-19, en el caso de que las condiciones sanitarias impidan la realización de una actividad docente y/o evaluación presencial, se activará una modalidad no presencial de la que los estudiantes serán informados puntualmente.

Convocatoria ordinaria: orientaciones y renuncia

La evaluación de la asignatura se realiza a partir de dos actividades:



1. El 40% de la nota se obtiene de la entrega y resolución de los ejercicios que se plantean de forma individual a cada alumno: un ejercicio o práctica por cada uno de los temas impartidos.



2. El 60% de la nota se obtiene de la realización de un trabajo que se plantea a los alumnos al finalizar la asignatura. Este trabajo incluye una serie de apartados en los que se plantean cuestiones y resolución de problema referentes a los diferentes aspectos tratados en cada uno de los temas.



Cualquier alumno/a podrá solicitar Renuncia a la convocatoria mediante escrito entregado al profesorado de la misma, argumentando las razones por las que la solicita y aportando la documentación que le parezca oportuna. El plazo de renuncia expirará quince días antes de la finalización de las clases de la asignatura. El profesor, tras consultar con la Comisión Académica, responderá al alumno/a en un plazo máximo de una semana

Convocatoria extraordinaria: orientaciones y renuncia

La evaluación de la convocatoria extraordinaria de la asignatura se realiza de la misma forma, es decir se pide: 1. La entrega de los ejercicios planteados, uno por cada tema (40% de la nota); 2. La realización de un trabajo final (60% de la nota).



Si algún alumno lo desea, puede en su lugar, hacer un examen global que incluye ejercicios, teoría y una práctica.

Cualquier alumno/a podrá solicitar Renuncia a la convocatoria mediante escrito entregado al profesorado de la misma, argumentando las razones por las que la solicita y aportando la documentación que le parezca oportuna. El plazo de renuncia expirará quince días antes de la convocatoria extraordinaria de la asignatura. El profesor, tras consultar con la Comisión Académica, responderá al alumno/a en un plazo máximo de una semana.

Temario

1. Introducción. El Sistema Solar.

2. Fundamentos de dinámica-Mecánica de Newton.

3. Fundamentos de dinámica-Fuerzas centrales.

4. Movimiento de dos cuerpos.

5. Ecuación de la órbita

6. La órbita en el tiempo

7. Movimiento de tres cuerpos.

8. Perturbaciones orbitales

9. Campo gravitatorio de cuerpos extensos.

10. Astrodinámica-1: órbitas terrestres y trayectoria Hohmann.

11. Astrodinámica-2: vuelo interplanetario.

12. Astrodinámica-3: Fundamentos de propulsión.

Bibliografía

Materiales de uso obligatorio

1. Apuntes de la asignatura. Se entrega un documento completo en formato pdf de cada uno de los temas tratados.



2. Listado de ejercicios de cada uno de los temas. Se resuelven en clase excepto el de entrega por parte del alumno.



3. Entrega de los guiones y material para realizar las prácticas que se desarrollan en la asignatura.

Bibliografía básica

(1) A. Fernandez-Rañada, “Dinámica Clásica”, Alianza Universidad, Madrid (1990)

(2) A. E. Roy, “Orbital Motion” (Fourth Edition), Taylor-Francis ed. (2005)

(3) R. Bate, D. Mueller, J. White, "Fundamentals of Astrodynamics", Dover Publications, New York (1971).

(4) J. E. Prussing, B. A. Conway, “Orbital Mechanics”, Oxford University Press (1993)

(5) H. D. Curtis, “Orbital Mechanics for Engineering Students”, Elsevier (2010).

(6) C. D. Murray, S. F. Dermott. “Solar System Dynamics”, Cambridge University Press (1999).

(7) G. H. A. Cole , M. W. W. “Planetary Science”, IOP (2002)

(8) H. Goldstein, “Mecanica Clasica”, ed. Reverte, Barcelona (1988)

(9) V. G. Szebehely, H. Mark, “Adventures in Celestial Mechanics”, 2nd edition, John Wiley and Sons, Inc., New York (1998).

(10) G. Beutler. “Methods of Celestial Mechanics. I. Physical, Mathematical and Numerical Principles”, Springer-Verlag, Berlin-Heidelberg (2005).

(11) G. Beutler. “Methods of Celestial Mechanics. II. Application to Planetary System, Geodynamics and Satellite Geodesy”, Springer-Verlag, Berlin-Heidelberg (2005).

(12) J. J. Orús, M. A. Catalá, J. Núñez de Murga, “Astronomía esférica y Mecánica Celeste”, Universitat de Barcelona, Barcelona (2007).

Bibliografía de profundización

Artículos especializados de revistas

Revistas

Celestial Mechanics and Dynamical Astronomy



European Journal of Physics



American Journal of Physics

Enlaces

PRÁCTICAS DE AULA: DINAMICA CELESTE



http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/celeste/celeste.htm







RECURSOS DE INTERNET (ASTRODYNAMICS)



http://www.braeunig.us/space/orbmech.htm



http://jat.sourceforge.net/



http://star.arm.ac.uk/~jma/NAMweb/index.html



https://phet.colorado.edu/sims/my-solar-system/my-solar-system_en.html



http://www.satview.org/



https://www.n2yo.com/



https://www.malavida.com/es/soft/orbitron/#gref