Dersin Adı Dersin Seviyesi Dersin Kodu Dersin Tipi Dersin Dönemi Yerel Kredi AKTS Kredisi Ders Bilgileri
YÖRÜNGE MEKANİĞİ Birinci Düzey AST454 Seçmeli 5 5.00 5.00 Yazdır
   
Dersin Tanımı
Ön Koşul Dersleri
Eğitimin Dili Türkçe
Koordinatör PROF. DR. MEHMET TANRIVER
Dersi Veren Öğretim Eleman(lar)ı PROF. DR. MEHMET TANRIVER
Yardımcı Öğretim Eleman(lar)ı ---
Dersin Veriliş Şekli Yüz Yüze
Dersin Amacı Bu içerik uzay araçlarının, gezegenlerin ve uyduların uzaydaki hareketlerini yöneten fizik ve matematik kurallarını kapsar
Dersin Tanımı Bu içerik uzay araçlarının, gezegenlerin ve uyduların uzaydaki hareketlerini yöneten fizik ve matematik kurallarını kapsar

Dersin İçeriği
1 Vektörler ve Temel Mekanik; Referans sistemleri, konum ve hız vektörleri. Uzayda konum belirleme ve uzay hareketlerinin matematiksel temeli.
2 Kütleçekim Yasaları; Kepler Yasaları. Gezegenlerin yörünge şekilleri ve yörünge boyunca hareket hızlarının değişimi.
3 İki Cisim Problemi; Newton''un kütleçekim yasası ve hareket denklemleri. Basit iki gök cisminin birbirleri etrafındaki kütleçekimsel etkileşimi.
4 Yörünge Geometrisi ve Konik Kesitler; Daire, elips, parabol ve hiperbolik yörüngeler. Yörünge formülü:
5 Zamana Bağlı Konum ve Kepler Denklemi; Ortalama, dışmerkez ve gerçek anomali kavramları. Bir uydunun yörüngede verilen bir zamanda nerede olduğunu hesaplama.
6 Enerji ve Korunum Yasaları; Vis-viva (yaşam enerjisi) denklemi. Yörünge enerjisi ve hız hesabı: (v: Hız, r: Yarıçap, a: Yarı-büyük eksen).
7 Uzayda Yörünge Belirleme; Klasik yörünge elemanları (Kepler elemanları). Yörüngenin uzaydaki konumunu tanımlayan 6 temel parametre
8 Ara Sınav
9 Üç Boyutlu Yörüngeler: Yörünge düzleminin uzaydaki yönelimi. Çıkış düğümü, eğim (inclination) ve düğüm çizgisi kavramları.
10 örünge Değişimleri (Manevralar); Düzlem içi yörünge manevraları. Hohmann transfer yörüngesi; uyduları bir yörüngeden diğerine taşımak için gereken hız değişimleri (Δ v).
11 Düzlem Dışı ve Kesişme Manevraları Yörünge eğimi değiştirme ve buluşma (rendezvous) mekaniği. Uzay araçlarının uzayda kenetlenme hesaplamaları.
12 Gezegenler Arası Yörüngeler ve Fırlatma; Etki alanı ve yerçekimi destekli manevralar (Gravity Assist). Uzay araçlarının başka gezegenlere gitmek için gezegenlerin çekimini kullanması (sapan etkisi).
13 Pertürbasyon (Bozucu Etkiler); İkincil kütlelerin bozucu etkileri. Güneş, Ay ve diğer gezegenlerin (veya Dünya''nın basıklığının) uydu yörüngeleri üzerindeki etkileri.
14 Gözlemsel Uygulamalar; Uydu yörüngelerinin teleskoplar/radarlar ile tespiti ve takibi. Gözlem verilerinden yörünge parametresi çıkarma yöntemleri.
15 Dönem Sonu Sınavı
16 ----
17 ----
18 ----
19 ----
20 ----

Dersin Öğrenme Çıktıları
1 Vektörel mekanik ilkelerini uzay ortamına uygular. Kepler Yasaları ile gök cisimlerinin hareketlerini açıklar.
2 İki cisim probleminin hareket denklemlerini matematiksel olarak çözer. Yörünge türlerini (daire, elips, parabol, hiperbol) geometrik olarak ayırt eder.
3 Kepler Denklemi yardımıyla uyduların zamana bağlı konumunu hesaplar. Vis-viva denklemini kullanarak yörünge üzerindeki anlık hızları bulur.
4 6 temel yörünge elemanını kullanarak bir yörüngenin uzaydaki konumunu tanımlar. Hohmann transferi ile iki yörünge arasındaki en verimli geçişi hesaplar.
5 Δv (hız değişimi) ihtiyacını hesaplayarak yakıt bütçesi planlaması yapar.
6 Uzayda buluşma ve kenetlenme (rendezvous) manevralarının mekaniğini çözer.
7 Sapan etkisi (Gravity Assist) ile gezegenler arası rota analiz eder.
8 Bozucu etkileri (pertürbasyon) hesaba katarak yörünge sapmalarını öngörür.
9 Gözlem verilerinden faydalanarak bilinmeyen bir yörüngenin elemanlarını türetir.
10

*Dersin Program Yeterliliklerine Katkı Seviyesi
1 Astronomi ve Uzay Bilimleri alanındaki tarihsel gelişimleri değerlendirip yorumlar.
2 Madde ve enerji arasındaki ilişki ve enerjiyi açıklar.
3 Evrenin yapısı, oluşumu, evrimini anlar; evrende bulunan gök cisimlerinin çeşitliliğini kuramsal ve gözlemsel olmak üzere bilimsel yöntemlerle çok yönlü değerlendirir.
4 Gök cisimlerinin; fiziksel ve kimyasal özellikleri ile konum ve şekillerini çeşitli koordinat ve ölçü sistemleriyle çok yönlü değerlendirir.
5 Güneş, Güneş sistemi üyeleri ile bunların yeryüzündeki etkilerini çok yönlü açıklar. Ötegezegen sistemlerinin özelliklerini anlar ve yorumlar.
6 Astronomi ve Uzay Bilimleri konularını anlayabilmek için temel fizik ve matematik bilgilerini kullanma becerisi kazanır.
7 Gözlem aletleri ve ölçüm teknikleri kullanma konusunda bilgi sahibi olur. Sayısal ve astronomik görüntülerin çeşitliliğini tanımlayarak bu görüntülerin işlenmesini gerçekleştirir. Gözlem aletleriyle kaydedilen fotonlardan kaynağın özelliklerine ve evrimine ilişkin bilgi türetir.
8 Astronomik verileri toplar, analiz eder, hata analizi yaparak teorik modeller ile sonuçları yorumlar.
9 Astronomi ve Uzay Bilimleri ile ilgili alanlarda projeler yapar, konulara ilişkin problemleri bilgisayar bilgisiyle analiz eder ve çözümü için çeşitli programlama dilleriyle programlar hazırlar.
10 Radyo bölgeden Gama’ya elektromanyetik tayfın her bölgesinden yerden ve uydulardan gelen verileri kullanıp, yorumlar. Yakın uzaya ait uzay havası, uydu yörüngeleri, uydu ve uzay teknolojileri hakkında bilgi sahibi olur.
11 Karşılaştığı problemleri çözmek için eleştirel ve yaratıcı düşünür ve çözüme ulaşırken farklı yöntem ve güncel teknikleri kullanır
12 Orta öğretimde astronomi, fen ve teknoloji, matematik, fizik ve bilişim konularında düşüncelerini ve bilgilerini toplumla paylaşma sorumluluğu kazanır
13 Kamu ve özel sektörde, bilgisayarlı hesaplama ve istatistik bilgisini kullanır ve paylaşır.
14 Topluma astronomi konularında bilgi ve düşüncelerini aktarır, doğru yönlendirmelerde bulunur.
15 Bütün temel bilimlere genel bir bakış açısı kazanır, bilim ve teknolojideki gelişmeleri izleme ve mesleki bilgi ve becerilerini güncel tutma bilincine sahip olur. Disiplinler arası grup çalışmaları yapabilir ve zamanı etkin kullanabilir. Mesleki sorumluluk ve etik bilincini geliştirir.
16 Alanındaki en son gelişmeleri ve bilgileri takip edebilecek ve sözlü ve yazılı iletişim kuracak düzeyde en az bir yabancı dil bilgisine sahip olur, bilimsel çalışmalar yazar, sunar ve meslektaşları ile iletişim kurarak tartışır.
17 Ana dilinin yapı ve işleyiş özelliklerini, dil-düşünce bağlantısı açısından yazılı ve sözlü ifade vasıtası olarak Türkçeyi doğru ve güzel kullanır.
18 Ülkemizi, Atatürk''ün düşünce, görüş ve ilkeleri doğrultusunda gelişmiş seviyeye getirecek bilince sahip olur.
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
Yıldızların sayısı 1’den (en az) 5’e (en fazla) kadar katkı seviyesini ifade eder

Planlanan Öğretim Faaliyetleri, Öğretme Metodları ve AKTS İş Yükü
  Sayısı Süresi (saat) Sayı*Süre (saat)
Yüz yüze eğitim 14 2 28
Sınıf dışı ders çalışma süresi (ön çalışma, pekiştirme) 20 1 20
Ödevler 20 2 40
Sunum / Seminer hazırlama 0 0 0
Kısa sınavlar 2 2 4
Ara sınavlara hazırlık 2 2 4
Ara sınavlar 1 2 2
Proje (Yarıyıl ödevi) 1 3 3
Laboratuvar 0 0 0
Arazi çalışması 0 0 0
Yarıyıl sonu sınavına hazırlık 3 2 6
Yarıyıl sonu sınavı 1 2 2
Araştırma 10 2 20
Toplam iş yükü     129
AKTS     5.00

Değerlendirme yöntemleri ve kriterler
Yarıyıl içi değerlendirme Sayısı Katkı Yüzdesi
Ara sınav 1 30
Kısa sınav 2 5
Ödev 5 5
Yarıyıl içi toplam   40
Yarıyıl içi değerlendirmelerin başarıya katkı oranı   40
Yarıyıl sonu sınavının başarıya katkı oranı   60
Genel toplam   100

Önerilen Veya Zorunlu Okuma Materyalleri
Ders kitabı ----
Yardımcı Kaynaklar ----

Ders İle İlgili Dosyalar