MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ
Havacılık ve Uzay Mühendisliği
SOSYAL MEDYA
AE 424 | Ders Tanıtım Bilgileri
| Dersin Adı |
Astrofizik ve Yörünge Mekaniğinde Özel Konular
|
|
Kodu
|
Yarıyıl
|
Teori
(saat/hafta) |
Uygulama/Lab
(saat/hafta) |
Yerel Kredi
|
AKTS
|
|
AE 424
|
Güz/Bahar
|
3
|
0
|
3
|
5
|
| Ön-Koşul(lar) |
Yok
|
|||||
| Dersin Dili |
İngilizce
|
|||||
| Dersin Türü |
Seçmeli
|
|||||
| Dersin Düzeyi |
Lisans
|
|||||
| Dersin Veriliş Şekli | - | |||||
| Dersin Öğretim Yöntem ve Teknikleri | - | |||||
| Dersin Koordinatörü | ||||||
| Öğretim Eleman(lar)ı | ||||||
| Yardımcı(ları) | - | |||||
| Dersin Amacı | Bu dersin amacı, karmaşık astrofiziksel sistemleri keşfetmek ve yeni nesil uzay aracı yörüngeleri ve operasyonlarının dijital tasarımı ve analizinde yararlı sonuçları simüle etmek ve görselleştirmek için geniş bir ücretsiz açık kaynak yazılım (FOSS) araçları paketi kullanmanın yanı sıra özellikle modern Fortran'da bulunan rekabetçi özelliklerden yararlanarak, yüksek performanslı hesaplama (HPC) yaklaşımları aracılığıyla astrofizik ve yörünge mekaniği için zamanında önemli olan bir dizi konuyu keşfetmektir. |
| Öğrenme Çıktıları |
Bu dersi başarıyla tamamlayabilen öğrenciler;
|
| Ders Tanımı | Bu ders, karmaşık astrofiziksel sistemlerin ve gerçekçi gelecek nesil yörünge mekaniği problemlerinin analizi için yüksek performanslı hesaplama çalışmalarını tanıtmaktadır. Giriş derslerinde tipik olarak tanıtılan basitleştirmeler kaldırılır ve analiz birden çok ölçekte gerçekleştirilir ve çeşitli fiziksel ilkelerin eşzamanlı etkileşimini içerir, böylece modern Fortran ile hesaplama ihtiyacını ve sonuçların diğer FOSS araçlarıyla temsilini sağlar. |
|
|
Temel Ders | |
| Uzmanlık/Alan Dersleri |
X
|
|
| Destek Dersleri | ||
| İletişim ve Yönetim Becerileri Dersleri | ||
| Aktarılabilir Beceri Dersleri |
HAFTALIK KONULAR VE İLGİLİ ÖN HAZIRLIK ÇALIŞMALARI
| Hafta | Konular | Ön Hazırlık |
| 1 | Giriş: Kütleçekimsel N-cisim problemi, analitik 2 cisimsel çözüm, Kepler denklemi, uzay aracı yörüngesine uygulamalar, güneş sistemi dinamikleri, ikili yıldızlar, galaksiler | R. Bate et al., Fundamentals of Astrodynamics (Dover Publ., New York, 1971). ISBN: 0486600610. J. Binney and S. Tremaine, Galactic Dynamics (Princeton Univ. Press, Princeton, 1987). ISBN: 0-691-08444-0. H. Goldstein, C. Poole, and J. Safko, Classical Mechanics (Addison-Wesley, San Francisco, 2002). |
| 2 | Tam 3 cisim probleminin bozucu olduğu 2 cisim problemi ve çözülebilir vakalar. Sayısal yaklaşımlar: semplektik ve uyarlanabilir algoritmalar | R. Bate et al., Fundamentals of Astrodynamics (Dover Publ., New York, 1971). ISBN: 0486600610. P.J. Teuben, The Stellar Dynamics Toolbox NEMO, Astronomical Data Analysis Software and Systems IV, PASP Conf Series 77, 398, (1995). |
| 3 | Modern Fortran’a giriş. FOSS tools, Linux, CygWin, Jupyter, gnuplot, Sage, gfortran. LaTeX. The N-body problem with N>>1. Tarih, stratejiler ve paralellik | Janet A. Nicholson, Introduction to Programming using Fortran 95 (2011). (electronic document). W. H. Press et al., Numerical Recipes in Fortran, FORTRAN 77 and Fortran 90, (Cambridge University Press, Cambridge). ISBN: 0-521-43064-X. |
| 4 | Proje 1: öğrenci sunumları | |
| 5 | Yıldız oluşumu ve yapısı. Politropik modellerin analitik çözümleri. Emden-Lane denklemi. King'in modelleri ve küresel kümeler. Kendinden tutarlı yerçekimi potansiyeli modelleri | J. Binney and S. Tremaine, Galactic Dynamics (Princeton Univ. Press, Princeton, 1987). ISBN: 0-691-08444-0. S. Chandrasekhar, An Introduction to the Study of Stellar Structure (Dover Publ., New York, 1967). Library of Congress Catalog: 58-162. L. D. Landau and E. M. Lifshitz, Quantum Mechanics (Butterworth-Heinemann, Oxford, 2002). ISBN: 0-08-029140-6. |
| 6 | Denge yıldız yapısının sayısal çözümleri. Durum denklemleri. Göreli astrofizik. Beyaz cüce gezegenler, nötron yıldızları | E. Brown, Stellar Astrophysics (Open Astrophysics Bookshelf, 2021). (git version6f0150ea). S. Chandrasekhar, An Introduction to the Study of Stellar Structure (Dover Publ., New York, 1967). Library of Congress Catalog: 58-162. S. Weinberg, Gravitation and Cosmology (John Wiley & Sons, Inc., New York, 1972). ISBN: 0471925675. |
| 7 | Dinamik yıldız yapısının sayısal çözümleri. Değişken yıldızlar, yapısal istikrarsızlıklar, nova ve süpernovalar | S. Chandrasekhar, An Introduction to the Study of Stellar Structure (Dover Publ., New York, 1967). Library of Congress Catalog: 58-162. |
| 8 | Proje 2: öğrenci sunumları | |
| 9 | Uzay aracı yörünge optimizasyonu: düşük itme görevleri | J. Aziz et al., Low-Thrust Many-Revolution Trajectory Optimization via Differential Dynamic Programming and a Sundman Transformation, J. of Astronaut. Sci., 65, 205-228 (2018). O. Golan et al., Minimum Fuel Lunar Trajectories for a Low-Thrust Power-Limited Spacecraft, Dynamics and Control, 4, 383-394 (1994). |
| 10 | Otonom uzay aracı navigasyonu ve Kalman filtreleri | M. Rhudy, A Kalman filtering tutorial for undegraduate students, International Journal of Computer Science & Engineering Technology (IJCSET), 8, 1-18 (2018). R. Faragher, Understanding the Basis of the Kalman Filter Via a Simple and Intuitive Derivation, IEEE Signal Processing Magazine, 29, 128-132 (2012). |
| 11 | Otonom iniş | Z. Bojun, High-Precision Adaptive Predictive Entry Guidance for Vertical Rocket Landing, Journal of Spacecraft and Rockets, 56, 1735-1741 (2019). L. Ocampo, Solving the optimization control problem for lunar soft landing using minimization technique, University of Texas, 2013. |
| 12 | Proje 3 : öğrenci sunumları | |
| 13 | Genel göreli uzay aracı yörüngeleri, Schwarzschild ve Kerr ölçülerindeki yörüngeler, Post-Newtonian yaklaşımlar. | S. Weinberg, Gravitation and Cosmology (John Wiley & Sons, Inc., New York, 1972). ISBN: 0471925675. |
| 14 | Yıldızlararası seyahat: teknolojiler ve simülasyonlar | C. Bayler-Jones, Lost in space? Relativistic interstellar navigation using an astrometric star catalogue, ArXiv:2103.10389v1 (2021). I. Crawford, “Direct Exoplanet Investigation using Interstellar Space Probes,” The Handbook of Exoplanets (Springer International Publishing, 2018). ISBN: 978-3-319-55333-7. |
| 15 | Dönemin gözden geçirilmesi | |
| 16 | Final Sınavı |
| Ders Kitabı |
|
| Önerilen Okumalar/Materyaller |
DEĞERLENDİRME ÖLÇÜTLERİ
| Yarıyıl Aktiviteleri | Sayı | Katkı Payı % |
| Katılım | ||
| Laboratuvar / Uygulama | ||
| Arazi Çalışması | ||
| Küçük Sınav / Stüdyo Kritiği | ||
| Portfolyo | ||
| Ödev | ||
| Sunum / Jüri Önünde Sunum | ||
| Proje |
3
|
60
|
| Seminer/Çalıştay | ||
| Sözlü Sınav | ||
| Ara Sınav | ||
| Final Sınavı |
1
|
40
|
| Toplam |
| Yarıyıl İçi Çalışmalarının Başarı Notuna Katkısı |
3
|
60
|
| Yarıyıl Sonu Çalışmalarının Başarı Notuna Katkısı |
1
|
40
|
| Toplam |
AKTS / İŞ YÜKÜ TABLOSU
| Yarıyıl Aktiviteleri | Sayı | Süre (Saat) | İş Yükü |
|---|---|---|---|
| Teorik Ders Saati (Sınav haftası dahildir: 16 x teorik ders saati) |
16
|
3
|
48
|
| Laboratuvar / Uygulama Ders Saati (Sınav haftası dahildir. 16 x uygulama/lab ders saati) |
16
|
0
|
|
| Sınıf Dışı Ders Çalışması |
14
|
3
|
42
|
| Arazi Çalışması |
0
|
||
| Küçük Sınav / Stüdyo Kritiği |
0
|
||
| Portfolyo |
0
|
||
| Ödev |
0
|
||
| Sunum / Jüri Önünde Sunum |
0
|
||
| Proje |
3
|
14
|
42
|
| Seminer/Çalıştay |
0
|
||
| Sözlü Sınav |
0
|
||
| Ara Sınavlar |
0
|
||
| Final Sınavı |
1
|
18
|
18
|
| Toplam |
150
|
DERSİN ÖĞRENME ÇIKTILARININ PROGRAM YETERLİLİKLERİ İLE İLİŞKİSİ
|
#
|
Program Yeterlilikleri / Çıktıları |
* Katkı Düzeyi
|
||||
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
||
| 1 | Matematik, Fen Bilimleri ile Havacılık ve Uzay Mühendisliği alanında edinilen kuramsal ve uygulamalı bilgileri kullanır. |
X | ||||
| 2 | Havacılık ve Uzay Mühendisliği alanındaki problemleri saptar, analiz eder ve bilimsel yöntemleri kullanarak çözer ve yorumlar. |
X | ||||
| 3 | Karmaşık bir sistemi, süreci veya ürünü gerçekçi kısıtlar ve koşullar altında, belirli gereksinimleri karşılayacak şekilde modern tasarım yöntemlerini uygulayarak tasarlar. |
|||||
| 4 | Havacılık ve Uzay Mühendisliği uygulamaları için gerekli modern teknik ve araçları geliştirir, seçer ve kullanır. |
X | ||||
| 5 | Havacılık ve Uzay Mühendisliği ile ilgili araştırma konuları için deney tasarlar, deney yapar, veri toplar ve sonuçları analiz eder, yorumlar. |
X | ||||
| 6 | Çok disiplinli takımlarda iletişim kurabilme ve çalışma yeteneğini geliştirir. |
|||||
| 7 | Türkçe sözlü ve yazılı etkin iletişim kurar; etkin rapor yazar ve yazılı raporları anlar, tasarım ve üretim raporları hazırlar, etkin sunum yapar, açık ve anlaşılır talimat verir ve alır. |
|||||
| 8 | Havacılık ve Uzay Mühendisliği uygulamalarının evrensel ve toplumsal boyutlarda sağlık, çevre ve güvenlik üzerindeki etkileri ve çağın mühendislik alanına yansıyan sorunları hakkında bilgi sahibidir. Havacılık ve Uzay Mühendisliği çözümlerinin hukuksal sonuçlarının farkındadır. |
|||||
| 9 | Mesleki etik bilince sahiptir, mühendislik uygulamalarında kullanılan standartlar hakkında bilgi sahibidir. |
|||||
| 10 | Proje yönetimi, risk yönetimi ve değişiklik yönetimi gibi iş hayatındaki uygulamalar hakkında bilgi sahibidir, girişimcilik ve yenilikçilik hakkında bilinçlidir, sürdürebilir kalkınma hakkında bilgi sahibidir. |
|||||
| 11 | Bir yabancı dili kullanarak Havacılık ve Uzay Mühendisliği ile ilişkili konularda, bilgi toplar ve meslektaşları ile iletişim kurar (‘‘Avrupa Dil Portföyü Küresel Ölçeği’’, B1 seviyesi). |
|||||
| 12 | İkinci yabancı dili orta düzeyde kullanır. |
|||||
| 13 | Yaşam boyu öğrenmenin gerekliliği bilincindedir; bilgiye erişir, bilim ve teknolojideki gelişmeleri izler ve kendini sürekli yeniler; insanlık tarihi boyunca oluşan bilgi birikimini Havacılık ve Uzay Mühendisliği alanıyla ilişkilendirir. |
|||||
*1 Lowest, 2 Low, 3 Average, 4 High, 5 Highest
SOSYAL MEDYA
HABER |TÜM HABERLER
NASA’dan İzmir’e Gelip Öğrencilerle Buluştu
NASA Ames Araştırma Merkezi Görev Sistemleri Yöneticisi Jay Trimble, İzmir Ekonomi Üniversitesi’nin (İEÜ) düzenlediği ‘NASA’nın Uzay Yolculuğu’ adlı iki günlük konferansta gençlerle
ECO-Dynamics TEKNOFEST Helikopter Tasarım Yarışmasında Dereceye Girdi
TEKNOFEST Helikopter Tasarım Yarışmasında toplam 523 takım içerisinden yazılı final raporlarında birinci olup yarışmayı üçüncü olarak tamamlamıştır.
İzmir Ekonomi'de 'Türkiye'nin uzay hedefleri' konuşuldu
Türkiye Uzay Ajansı Başkanı Serdar Hüseyin Yıldırım, İzmir Ekonomi Üniversitesi (İEÜ) Uzay ve Havacılık Teknolojileri Kulübü’nün düzenlediği ‘Türkiye’nin Uzay Misyonu ve Türk
Türkiye’nin ‘uzay hedefi’ için örnek iş birliği
İzmir Ekonomi Üniversitesi (İEÜ) ve Türkiye Uzay Ajansı (TUA), ülkemizin Milli Uzay Programı doğrultusunda ortak çalışmalar yapmak amacıyla iş birliği gerçekleştirdi.
İzmir’den İtalya’ya ‘uzay’ yolculuğu
Henüz ilkokuldayken, havacı astsubay olan babasından da etkilenerek uzaya ilgi duymaya başlayan ve bir gün NASA’da çalışmak hayaliyle İzmir Ekonomi Üniversitesi (İEÜ)
Türkiye uzayda başarılı olacak
İzmir Ekonomi Üniversitesi (İEÜ) Havacılık ve Uzay Mühendisliği Dr. Öğretim Üyesi Fabrizio Pinto, Türkiye’nin uzay yolculuğuna başlama zamanlamasının yerinde olduğunu söyledi.
