Toto je tzv. shluknutý kurz. Skládá se z několika samostatných předmětů, které sdílejí výukové materiály, úkoly, testy apod. Níže si můžete zobrazit informace o jednotlivých předmětech tvořících tento shluk.

Space Engineering - BE9M37KIN

Hlavní kurz
Kredity 6
Semestry zimní
Zakončení zápočet a zkouška
Jazyk výuky angličtina
Rozsah výuky 2P+2L
Anotace
The subject acquaints students with the basics of physics of the space environment and the technologies used in space systems, satellites, spacecrafts and launchers and methods used for the design and preparation of space missions. Subject matter includes a detailed description of the instrumentation of satellites and spacecrafts and its resistance to external influences of the space environment, and analysis of instruments and systems for spacecratfts and methods of their testing. It provides a basic overview of the trajectories of spacecrafts and their applications. The course also covers optoelectronics in space systems, sensors used, their modeling and description. It discusses the principles of underlying calculations, simulations and their processing.
Cíle studia
Žádná data.
Osnovy přednášek
1. Space Physics. Conditions of the space environment and its specifics. Vacuum. Cosmic rays and particles and their variations with time and place. Van Allen radiation belts, the magnetosphere, ionosphere, impacts of micrometeroroids and space debris. Basics of astronomy and cosmology.

2. Origin and evolution of the U niverse, the theory of relativity. Galaxies, active galaxies, supernovae, pulsars, quasars, gamma ray bursts, the redshift, the age of the Universe. Cosmic background radiation. The solar system and the planetary and cometary missions.

3. Space technology and materials. Their behavior in space (vacuum), charging and outgasing and optimization. Radiation interaction with the material, radiation effects.

4. Satellites and space probes. Basic categories, applications, and design. Electric power sources. Thermal protection. Proposals for space missions. Landers and orbiters.

5. Payloads of satellites and spacecrafts and their design. Ground segment. Data handling and transmission, telemetry. Pico and nanosatelites.

6. Flight dynamics of satellites. Linearization, linear analysis, poles, modes.

7. Stabilization and orientation control using jets, reaction wheels, and spin.

8. Issue of desaturation of reaction wheels. Cooperative control based on a combination of nozzles and reaction wheels.

9. Stabilization orientation during translation maneuvers.

10. Space Electronics and its specifics. Software and programs for space travel and projects. Their specifics and applications. Tests of space systems and devices. Test conditions and criteria. TRL of onboard systems and devices.

11. Space transport vehicles, launchers, shuttles and alternative transport space systems. The principles of rockets with liquid and solid fuels, hybrid rockets. Suitable orbits and trajectories of spacecrafts with respect to specific applications, the Lagrangian points. Flyby.

12. Manned spaceflight and their specifics in particular with regard to the technical and security requirements for on-board systems. Spacecrafts and orbital stations. Long-term manned flights, manned lunar and planetary missions.

13. Space optics. Optoelectronic systems for space. Optical, x-ray, infrared, radio, and gamma telescopes, cameras and systems. Their protection from the effects of outer space, shielding.

14. Space navigation and telecommunications. Remote sensing, its types and usage. Multispectral images and their applications.
Osnovy cvičení
Laboratory exercises in the first half of the semester will focus on practical verification of basic principles of space instrumentation, systems and subsystems and methods of design of space missions. In the second half groups of 2-3 students will be created, which in turn will solve the problems from the fields of teaching materials. The students will work together with teachers, so that at the end of the semester they will be able to present solutions in the form of a short presentation (10 min.). There will also be organized excursions.
Literatura
[1] Maimi A. K., Agrawal V.: Satellite technology-principles and applications, Wiley 2007, ISBN: 978-0-470-03335-7

[2] Fortescue P.,Stark J., Swinerd G.: Spacecraft systems engineering, 3rd edition, Wiley 2003, ISBN: 978-0-470-85102-9

[3] Tribble, Alan C.: Space Environment Implications for Spacecraft Design. Princeton University Press 2003, ISBN: 978-0-69-110299-3
Požadavky
Physics at bachelor level, basics of Matlab and C/C++

Úvod do kosmické vědy a technologie - XP37ISS

Kredity 4
Semestry zimní
Zakončení zkouška
Jazyk výuky angličtina
Rozsah výuky 2P+2L
Anotace
Předmět představuje úvod do kosmických věd a technologií formou vybraných kapitol na pokročilé úrovni odpovídající
doktorskému studiu a zharnuje: Metody a prostředky kosmického výzkumu a jejich aplikace. Družice, kosmické sondy,
kosmické stanice, kosmické transportní prostředky, jejich vývoj, návrh a design. Optoelektronické systémy pro vesmír,
palubní systémy a zařízení, kosmické spoje a komunikace, kosmické materiály a technologie. Dálkový průzkum a
multispektrální snímky, aplikace. Fyzika kosmického prostředí, kosmické záření a částice. Pozemní segment, testy
kosmických systémů, software, archivace a redukce dat, organizace mezinárodní spolupráce.
Cíle studia
Žádná data.
Osnovy přednášek
1.. Rakety, principy balistiky a kosmických letů. Satelitní trajektorie a orbity.
2. Řízení vesmírných projektů. Vesmírné lety. Kosmické lodě a kosmické stanice.
3. Vesmírná fyzika. Podmínky prostředí vesmíru a jeho specifika. Vakuum. Kosmické paprsky a částice a jejich variace s
časem a místem. Radiační pásy Van Allen, magnetosféra, ionosféra, dopady mikrometroroidů a kosmického odpadu
4. Astronomie a kosmologie. Původ a vývoj vesmíru, teorie relativity a kvantová fyzika. Galaxie, aktivní galaxie,
supernovy, pulsary, quasary, výbuchy gama záření, červený posun, věk vesmíru. Záření kosmického pozadí.
5. Vesmírná astronomie a astrofyzika. Vesmírné observatoře.
6. Solární systém a planetární výzkum. Sluneční soustava a planetové sondy.
7. Úvod do moderních dějin astronautiky, kosmického výzkumu a kosmických letů. Mezinárodní kosmické agentury a
mezinárodní spolupráce v kosmickém výzkumu a vesmírných technologiích.
8. Vesmírná optika. Optoelektronické systémy pro prostor. Optické, rádiové, infračervené, rádiové, rentgenové a gama
dalekohledy a systémy.
9. Vesmírná elektronika. Software a programy pro vesmírné a vesmírné projekty. Jejich specifika a aplikace
10. Satelitní technologie a užitečné zatížení. Vesmírné technologie a materiály. Radiační interakce s materiálem.
11.Satelity a kosmické sondy. Základní kategorie, aplikace. Návrhy kosmických misí. Návrh satelitů a kosmických sond.
12. Zkoušky kosmických systémů a přístrojů. Zkušební podmínky a kritéria.
13. Vesmírná navigace a telekomunikace. Dálkové snímání, typy a aplikace. Multispektrální obrázky a média.
14. Pozemní systémy pro kosmický výzkum. Archivace, redukce a analýza dat z kosmických projektů.
Osnovy cvičení
Žádná data.
Literatura
Povinná:
Maimi A. K., Agrawal V.: Satellite technology-principles and applications, 3rd edition, Wiley 2014, ISBN: 978-1-118-
63647-3
Fortescue P.,Stark J., Swinerd G.: Spacecraft systems engineering, 4td edition, Wiley 2011, ISBN: 978-0-470-75012-4
Tribble, Alan C.: Space Environment Implications for Spacecraft Design. Princeton University Press 2003, ISBN: 978-0-
69-110299-3
Pankaj J. Introduction to Astronomy and Astrophysics. ISBN: 9781439885901, CRC Press 2015
NASA Systems Engineering Handbook Spacecraft Systems Engineering 4th Edition by Peter Fortescue (Editor),
5
Graham Swinerd (Editor), John Stark (Editor), ISBN: 978-0470750124, Wiley 2005
Doporučená:
Rudolf X. Meyer, Elements of Space Technology for Aerospace Engineers ISBN: 978-0-12-492940-1, 2005 Elsevier
Guide to Mitigating Spacecraft Charging Effects. Henry B. Garrett and Albert C. Whittlesey. Jet Propulsion Laboratory
California Institute of Technology, 2011
Fundamentals of Electric Propulsion: Ion and Hall Thrusters, Dan M. Goebel and Ira Katz Jet Propulsion Laboratory
California Institute of Technology JPL Space Science and Technology Series, 2010
Požadavky
Žádná data.

Kosmické inženýrství - B3M37KIN

Kredity 6
Semestry zimní
Zakončení zápočet a zkouška
Jazyk výuky čeština
Rozsah výuky 2P+2L
Anotace
Předmět studenty seznamuje se základy fyziky kosmického prostředí a s technologiemi používanými v kosmických systémech, tělesech a nosičích a s metodami sloužícími pro návrhy a přípravy kosmických misí. Předmět zahrnuje detailní popis přístrojového vybavení kosmických těles a jeho odolnosti na vnější vlivy kosmického prostředí, rozbor přístrojů a systémů pro kosmická tělesa a metody jejich testování. Poskytne základní přehled o trajektoriích kosmických těles a jejich aplikacích. Předmět se rovněž zabývá optoelektronikou v kosmických systémech, užívaným senzorům, jejich modelování a popisu. Rozebírá principy souvisejících výpočtů, simulací a jejich zpracování.
Cíle studia
Žádná data.
Osnovy přednášek
1. Kosmická fyzika. Podmínky kosmického prostředí a jeho specifika. Vakuum. Kosmické záření a částice a jejich variace s časem a místem. Van Allenovy radiační pásy, magnetosféra, ionosféra, impakty mikrometeroroidů a debris. Základy astronomie a kosmologie.

2. Vznik a vývoj vesmíru, teorie relativity. Galaxie, aktivní galaxie, supernovy, pulzary, kvazary, gama záblesky, rudý posuv, stáří vesmíru. Kosmické pozaďové záření. Sluneční soustava a planetární a kometární mise.

3. Kosmické materiály a technologie. Jejich chování ve specifickém prostoru (vakuu), charging a outgasing a optimalizace. Radiační interakce s materiálem, radiační efekty.

4. Družice a kosmické sondy. Základní kategorie, aplikace a jejich design. Zdroje elektrické energie. Termální ochrana. Návrh kosmických misí. Landery a orbitery.

5. Palubní zařízení družic a kosmických sond a jejich design. Pozemní segment. Data handling a transmise, telemetrie. Piko a nanosatelity.

6. Dynamika letu satelitu. Linearizace, lineární analýza, póly, módy.

7. Stabilizace a řízení orientace pomocí trysek, reakčních kol, rotací.

8. Problém desaturace reakčního kola. Kooperativní řízení založené na kombinaci trysek a reakčních kol.

9. Stabilizace orientace během translačních manévrů.

10. Kosmická elektronika a její specifika. Software a programy pro kosmické lety a projekty. Jejich specifika a aplikace. Testy kosmických systémů a přístrojů. Testovací podmínky a kritéria. TRL palubních systémů a přístrojů.

11. Kosmické transportní prostředky, nosné rakety, raketoplány a alternativní transportní kosmické systémy. Princip raket na kapalná a pevná paliva, hybridní rakety. Vhodné orbity a trajektorie kosmických těles s ohledem na specifické aplikace, Lagrangeovy body. Flyby.

12. Kosmické lety s lidskou posádkou a jejich specifika zejména s ohledem na technické zabezpečení a požadavky na palubní systémy. Kosmické lodě a orbitální stanice. Dlouhodobé pilotované lety, pilotované měsíční a planetární mise.

13. Kosmická optika. Optoelektronické systémy pro vesmír. Optické, rentgenové, infračervené, rádiové, a gama teleskopy, kamery a systémy. Jejich ochrana před vlivy kosmického prostoru, shielding.

14. Kosmické navigace a telekomunikace. Dálkový průzkum, jeho druhy a využití. Multispektrální snímky a jejich aplikace.
Osnovy cvičení
Laboratorní cvičení v rámci první poloviny semestru budou zaměřena na praktická ověření základních principů
kosmické přístrojové techniky, dílčích systémů a subsystémů a metod návrhu kosmických misí. V rámci druhé poloviny budou vytvořeny skupiny studentů po 2-3, které následně budou řešit úlohy z oblasti vyučované látky. Na úloze budou pracovat společně s cvičícím tak, aby na konci semestru mohli prezentovat řešení formou krátké prezentace (cca 10 min.). V rámci cvičení budou rovněž organizovány exkurze.
Literatura
[1] Maimi A. K., Agrawal V.: Satellite technology-principles and applications, Wiley 2007, ISBN: 978-0-470-03335-7

[2] Fortescue P.,Stark J., Swinerd G.: Spacecraft systems engineering, 3rd edition, Wiley 2003, ISBN: 978-0-470-85102-9

[3] Tribble, Alan C.: Space Environment Implications for Spacecraft Design. Princeton University Press 2003, ISBN: 978-0-69-110299-3
Požadavky
Fyzika na bakalářské úrovni, základy Matlabu, C/C++ a Pythonu

Space Engineering - BE3M37KIN

Kredity 6
Semestry zimní
Zakončení zápočet a zkouška
Jazyk výuky angličtina
Rozsah výuky 2P+2L
Anotace
The subject acquaints students with the basics of physics of the space environment and the technologies used in space systems, satellites, spacecrafts and launchers and methods used for the design and preparation of space missions. Subject matter includes a detailed description of the instrumentation of satellites and spacecrafts and its resistance to external influences of the space environment, and analysis of instruments and systems for spacecratfts and methods of their testing. It provides a basic overview of the trajectories of spacecrafts and their applications. The course also covers optoelectronics in space systems, sensors used, their modeling and description. It discusses the principles of underlying calculations, simulations and their processing.
Cíle studia
Žádná data.
Osnovy přednášek
1 Space Physics. Conditions of the space environment and its specifics. Vacuum. Cosmic rays and particles and their variations with time and place. Van Allen radiation belts, the magnetosphere, ionosphere, impacts of micrometeroroids and space debris. Basics of astronomy and cosmology.

2. Origin and evolution of the U niverse, the theory of relativity. Galaxies, active galaxies, supernovae, pulsars, quasars, gamma ray bursts, the redshift, the age of the Universe. Cosmic background radiation. The solar system and the planetary and cometary missions.

3. Space technology and materials. Their behavior in space (vacuum), charging and outgasing and optimization. Radiation interaction with the material, radiation effects.

4 Satellites and space probes. Basic categories, applications, and design. Electric power sources. Thermal protection. Proposals for space missions. Landers and orbiters.

5. Payloads of satellites and spacecrafts and their design. Ground segment. Data handling and transmission, telemetry. Pico and nanosatelites.

6 Flight dynamics of satellites. Linearization, linear analysis, poles, modes.

7 Stabilization and orientation control using jets, reaction wheels, and spin.

8 Issue of desaturation of reaction wheels. Cooperative control based on a combination of nozzles and reaction wheels.

9 Stabilization orientation during translation maneuvers.

10 Space Electronics and its specifics. Software and programs for space travel and projects. Their specifics and applications. Tests of space systems and devices. Test conditions and criteria. TRL of onboard systems and devices.

11 Space transport vehicles, launchers, shuttles and alternative transport space systems. The principles of rockets with liquid and solid fuels, hybrid rockets. Suitable orbits and trajectories of spacecrafts with respect to specific applications, the Lagrangian points. Flyby.

12 Manned spaceflight and their specifics in particular with regard to the technical and security requirements for on-board systems. Spacecrafts and orbital stations. Long-term manned flights, manned lunar and planetary missions.

13 Space optics. Optoelectronic systems for space. Optical, x-ray, infrared, radio, and gamma telescopes, cameras and systems. Their protection from the effects of outer space, shielding.

14 Space navigation and telecommunications. Remote sensing, its types and usage. Multispectral images and their applications.
Osnovy cvičení
Laboratory exercises in the first half of the semester will focus on practical verification of basic principles of space instrumentation, systems and subsystems and methods of design of space missions. In the second half groups of 2-3 students will be created, which in turn will solve the problems from the fields of teaching materials. The students will work together with teachers, so that at the end of the semester they will be able to present solutions in the form of a short presentation (10 min.). There will also be organized excursions.
Literatura
[1] Maimi A. K., Agrawal V.: Satellite technology-principles and applications, Wiley 2007, ISBN: 978-0-470-03335-7

[2] Fortescue P.,Stark J., Swinerd G.: Spacecraft systems engineering, 3rd edition, Wiley 2003, ISBN: 978-0-470-85102-9

[3] Tribble, Alan C.: Space Environment Implications for Spacecraft Design. Princeton University Press 2003, ISBN: 978-0-69-110299-3
Požadavky
Physics at bachelor level, basics of Matlab, C/C++, and Python

Kosmické inženýrství - B9M37KIN

Kredity 6
Semestry zimní
Zakončení zápočet a zkouška
Jazyk výuky čeština
Rozsah výuky 2P+2L
Anotace
Předmět studenty seznamuje se základy fyziky kosmického prostředí a s technologiemi používanými v kosmických systémech, tělesech a nosičích a s metodami sloužícími pro návrhy a přípravy kosmických misí. Předmět zahrnuje detailní popis přístrojového vybavení kosmických těles a jeho odolnosti na vnější vlivy kosmického prostředí, rozbor přístrojů a systémů pro kosmická tělesa a metody jejich testování. Poskytne základní přehled o trajektoriích kosmických těles a jejich aplikacích. Předmět se rovněž zabývá optoelektronikou v kosmických systémech, užívaným senzorům, jejich modelování a popisu. Rozebírá principy souvisejících výpočtů, simulací a jejich zpracování.
Cíle studia
Studenti získají znalosti odpovídající úvodu do kosmické fyziky a do kosmického inženýrství.
Osnovy přednášek
1. Kosmická fyzika. Podmínky kosmického prostředí a jeho specifika. Vakuum. Kosmické záření a částice a jejich variace s časem a místem. Van Allenovy radiační pásy, magnetosféra, ionosféra, impakty mikrometeroroidů a debris. Základy astronomie a kosmologie.

2. Vznik a vývoj vesmíru, teorie relativity. Galaxie, aktivní galaxie, supernovy, pulzary, kvazary, gama záblesky, rudý posuv, stáří vesmíru. Kosmické pozaďové záření. Sluneční soustava a planetární a kometární mise.

3. Kosmické materiály a technologie. Jejich chování ve specifickém prostoru (vakuu), charging a outgasing a optimalizace. Radiační interakce s materiálem, radiační efekty.

4. Družice a kosmické sondy. Základní kategorie, aplikace a jejich design. Zdroje elektrické energie. Termální ochrana. Návrh kosmických misí. Landery a orbitery.

5. Palubní zařízení družic a kosmických sond a jejich design. Pozemní segment. Data handling a transmise, telemetrie. Piko a nanosatelity.

6. Dynamika letu satelitu. Linearizace, lineární analýza, póly, módy.

7. Stabilizace a řízení orientace pomocí trysek, reakčních kol, rotací.

8. Problém desaturace reakčního kola. Kooperativní řízení založené na kombinaci trysek a reakčních kol.

9. Stabilizace orientace během translačních manévrů.

10. Kosmická elektronika a její specifika. Software a programy pro kosmické lety a projekty. Jejich specifika a aplikace. Testy kosmických systémů a přístrojů. Testovací podmínky a kritéria. TRL palubních systémů a přístrojů.

11. Kosmické transportní prostředky, nosné rakety, raketoplány a alternativní transportní kosmické systémy. Princip raket na kapalná a pevná paliva, hybridní rakety. Vhodné orbity a trajektorie kosmických těles s ohledem na specifické aplikace, Lagrangeovy body. Flyby.

12. Kosmické lety s lidskou posádkou a jejich specifika zejména s ohledem na technické zabezpečení a požadavky na palubní systémy. Kosmické lodě a orbitální stanice. Dlouhodobé pilotované lety, pilotované měsíční a planetární mise.

13. Kosmická optika. Optoelektronické systémy pro vesmír. Optické, rentgenové, infračervené, rádiové, a gama teleskopy, kamery a systémy. Jejich ochrana před vlivy kosmického prostoru, shielding.

14. Kosmické navigace a telekomunikace. Dálkový průzkum, jeho druhy a využití. Multispektrální snímky a jejich aplikace.
Osnovy cvičení
Laboratorní cvičení v rámci první poloviny semestru budou zaměřena na praktická ověření základních principů
kosmické přístrojové techniky, dílčích systémů a subsystémů a metod návrhu kosmických misí. V rámci druhé poloviny budou vytvořeny skupiny studentů po 2-3, které následně budou řešit úlohy z oblasti vyučované látky. Na úloze budou pracovat společně s cvičícím tak, aby na konci semestru mohli prezentovat řešení formou krátké prezentace (cca 10 min.). V rámci cvičení budou rovněž organizovány exkurze.
Literatura
[1] Maimi A. K., Agrawal V.: Satellite technology-principles and applications, Wiley 2007, ISBN: 978-0-470-03335-7

[2] Fortescue P.,Stark J., Swinerd G.: Spacecraft systems engineering, 3rd edition, Wiley 2003, ISBN: 978-0-470-85102-9

[3] Tribble, Alan C.: Space Environment Implications for Spacecraft Design. Princeton University Press 2003, ISBN: 978-0-69-110299-3
Požadavky
Fyzika na bakalářské úrovni, základy Matlabu a C/C++