Űrkutatás és gyakorlati alkalmazásai

A tantárgy angol neve: Practical Applications of Space Exploration

Adatlap utolsó módosítása: 2014. március 31.

Tantárgy lejárati dátuma: 2015. január 31.

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
Villamosmérnöki és Informatikai Kar
Mérnök informatikus szak
Villamosmérnöki szak
Szabadon választható tárgy
Tantárgykód Szemeszter Követelmények Kredit Tantárgyfélév
VIHIJV94   4/0/0/v 4  
3. A tantárgyfelelős személy és tanszék Dr. Imre Sándor, Hálózati Rendszerek és Szolgáltatások Tanszék
4. A tantárgy előadója
Név:

 

Beosztás:

 

Tanszék, Int.:

 

dr. Ferencz Csaba

 

egyetemi magántanár

 

Hálózati Rendszerek és Szolgáltatások Tanszék

 

Erhardt Zoltánné dr. Ferncz Orsolya

 

tudományos főmunkatárs

 

Hálózati Rendszerek és Szolgáltatások Tanszék

 

5. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít Matematika, Elektromágneses terek, Elektronfizika
6. Előtanulmányi rend
Kötelező:
NEM ( TárgyTeljesítve("BMEVIHI9294") )

A fenti forma a Neptun sajátja, ezen technikai okokból nem változtattunk.

A kötelező előtanulmányi rendek grafikus formában itt láthatók.

Ajánlott:

Tematikaütközés miatt a tárgyat csak azok vehetik fel, akik korábban nem hallgatták a következő tárgyakat:

BMEVIHI9294 Űrkutatás és gyakorlati alkalmazásai

7. A tantárgy célkitűzése A tárgy célja, hogy a hallgatók megismerkedjenek az űrkutatás módszereivel és gyakorlati alkalmazásaival, valamint az ezekben meglévő mérnöki feladatokkal
8. A tantárgy részletes tematikája 1. hét:

 

Az űrkutatás története. Történeti visszatekintés a Kozmosz vizsgálatára és a rakétahajtásra; anomáliák. Az űrkutatás gazdasági és társadalmi szerepe. Az űrkorszak elmúlt 50 éve. Az első mesterséges holdak, az emberes űrrepülések, a Holdra szállás, a Naprendszer és a világegyetem kutatása. Az űrkutatási alkalmazásai, a belőlük kifejlődött újítások.

 

2. hét:

 

A hordozórakéták típusai. A rakéta meghatározása és mozgása. A rakétahajtómű működésének alapjai. A különféle rakétahajtóművek. Különféle rakéták és felépítésük. A rakétamozgás fizikai alapjai. A legfontosabb mechanikai egyenletek. A hajtóművek energiaigénye, a rakéták tömegének változása a mozgás során.

3. hét:

 

Űrrendszerek. Kutató rendszerek. Szolgáltató rendszerek. Felmerülő problémák. A kutatási célú mesterséges holdak, az űrfizikai kutatások területei. A Holdon végzett kutatási tevékenység, a Nap kutatása, az üstökösök vizsgálata, a csillagászati célú műholdak, a bolygókutatás szakterületei. A szolgáltatást nyújtó űreszközök, a meteorológiai, távközlési helymeghatározási rendszerek.

4. hét:

 

Űreszközök. Alapelvek. Az űrbe juttatott mesterséges rendszerek típusai, űrhajók, ember vezette űrjárművek, mesterséges égitestek (műholdak), mesterséges bolygóknak, űrszondák, űrhajók, űrállomások és űrrepülőgépek. Az űreszközökön létrehozott mérőrendszerek, a mérési eredmények továbbítására használt eszközök, adatátviteli rendszerek.

5. hét:

 

Fedélzeti műszerek közvetlen (in situ) mérésekhez. A kozmikus környezet vizsgálata. Az űreszköz helye tulajdonságainak kihasználása. A Föld plazmakörnyezetének kutatása, űridőjárás, hatása a földi életre és a műholdak működésére. A napszél szerkezetének vizsgálata. A magnetoszférára és az ionoszférára viselkedése, a mágneses viharok megfigyelése.

6. hét:

 

Átmeneti méréstípusok. Gravitációs tér mérések. Magnetométerek. Anyagtudományi kísérletek, speciális vizsgálatok (biotechnológiai, űr-orvostudományi). Az űrkutatás eredményeinek gyakorlati alkalmazásai (egészségvédelem, orvostudomány, mezőgazdaság, mindennapi életünk kényelmesebbé tétele, egyéb példák).

7. hét:

 

Az elektromágneses hullámok terjedésén alapuló mérések és alkalmazásaik áttekintése. A terjedő elektromágneses hullám. Az elektromágneses teljes spektrum. Mérésfelosztás hullámjellemző szerint. Faraday rotáció. Hullámterjedés inhomogén közegben, az ionoszféra hatása a rádióhullámok terjedésére.

8. hét:

 

Űrtávközlés. Az űrhírközlés fajtái. A műholdas távközlési út tervezése alapjai. A távközlési mesterséges holdak feladatai. A működés tipikus frekvenciatartományai. Televíziós és rádiós műsorszórás, távközlési műholdak (telefon, Internet, stb.), műholdas globális mobil rendszerek, keresés és mentés műholdak használatával.

9. hét:

 

Helymeghatározás. A kozmikus helymeghatározás módjai. A Doppler-effektus és helymeghatározási alkalmazása. Globális műholdas navigációs rendszerek. A rendszer működésének alapelve, a szükséges „látható” műholdak száma, a földi követő- és vezérlőállomások funkciói. Tipikus alkalmazások (felszínen mozgó és légi járművek követése, honvédelmi, földmérési, mezőgazdasági feladatok megoldása, tudományos kutatás. Az idő pontos meghatározása.

10. hét:

 

Távérzékelés. Távérzékelési típusok és módszerek. Távérzékelési alapösszefüggések. Távérzékelési modell példák. A Földön felszínén bekövetkezett változások megfigyelése. A mérési adatok felhasználása a gazdasági döntéshozatalban. A felszínfajták azonosítása, az ipari és környezeti fejlesztésekkel kapcsolatos tervezés, a természeti erőforrásokkal való gazdálkodás, a területrendezés segítése. Katasztrófavédelemi alkalmazások.

11. hét:

 

Meteorológiai alkalmazások. A rövid (néhány órás) időtávú előrejelzések. Az Egyenlítő fölött keringő geostacionárius műholdak szerepe. A műholdakon elhelyezett érzékelők az egyes jellegzetes légköri képződmények azonosításában. A légkör vízgőztartalmának, a csapadék valószínűségének, a felhőzet magasságának, a zivatarfelhők kifejlődésének és leépülésének megfigyelése. Infravörös tartományban végzett mérések.

12. hét:

 

Légkörfizikai vizsgálatok. A földi légkör fizika törvényei, a folyamatokat leíró egyenletek bonyolultsága. A gyakorlatban alkalmazott empirikus és numerikus módszerek az előrejelzések pontosságának a növelésére. A mérések típusai, optikai és rádiós mérések. A tengerfelszínre bocsátott mikrohullámok visszaverődési tulajdonságok.

13. hét:

 

A klímaváltozás jelenségeinek, hatásainak kutatása. A földi klíma alakulása, és ebben az emberi tevékenység feltételezett hatása. Bolygónk átlaghőmérsékletének a növekedése. Az üvegházhatást okozó gázok hatásának elemzése. A klímaváltozást leíró modellekés azok hitelesítése. A légköri hőmérséklet változásának a trendje az 1979 és 2005 között végzett műholdas mérések alapján.

14. hét:

 

Globális változások. A légkör legalsó rétegének melegedése, a sztratoszféra lehűlése. A jég- és hótakaró fokozódó olvadása. Az ózonlyuk monitorozása és az ózonlyuk hatásai. Hipotézisek és az azokkal kapcsolatos viták. Trópusi ciklonok kialakulásának és útvonalának követése, előrejelzése. A globális válság természete. Kitekintés
9. A tantárgy oktatásának módja (előadás, gyakorlat, laboratórium) Előadás
10. Követelmények

a. A szorgalmi időszakban: 1 db kis ZH. A félév lezárásához legalább elégséges eredmény szükséges.

b. A vizsgaidőszakban: Szóbeli vizsga.

 

c. Elővizsga: -

 

11. Pótlási lehetőségek Sikertelen zárthelyi a szorgalmi időszakban a pótzárthelyin pótolható.
A sikertelen (pót)zárthelyi a pótlási időszakban (ez ötéves képzésben a vizsgaidőszak első 3 hete, BSc-n és MSc-n a pótlási hét) különeljárási díj ellenében egy további alkalommal pótolható.
13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom (1) dr. Ferencz Csaba: Elektromágneses hullámok terjedése. Akadémiai Kiadó, Budapest, 1996.

 

(2) Nagy Ernő: Az űrkutatás eredményei. Gondolat Kiadó, Budapest 1964.

 

(3) H. Mielke: A rakétatechnika alapjai. Műszaki Könyvkiadó, Budapest 1964.

 

(4) Űrhajózási lexikon. Akadémiai Kiadó - Zrínyi Katonai Könyvkiadó, Budapest 1981
14. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka
Kontakt óra56
Félévközi készülés órákra14
Felkészülés zárthelyire10
Házi feladat elkészítése 
Kijelölt írásos tananyag elsajátítása10
Vizsgafelkészülés30
Összesen120
15. A tantárgy tematikáját kidolgozta
Név:

 

Beosztás:

 

Tanszék, Int.:

 

dr. Ferencz Csaba

 

egyetemi magántanár

 

Hálózati Rendszerek és Szolgáltatások Tanszék

 

Erhardt Zoltánné dr. Ferncz Orsolya

 

tudományos főmunkatárs

 

Hálózati Rendszerek és Szolgáltatások Tanszék