K-INFO
HU
EN
Login

Space Environment

Űrkörnyezet
A tantárgyleírás hatályossága
Hatályosság kezdete:
2026. March 21.
Hatályosság vége:
Subject name (Hungarian, English)
Űrkörnyezet
Space Environment
Subject code BMEVIETMA10
Subject type
Training Level
Course types and hours (weekly/semester)
Course type lecture tutorial laboratory
hours (weekly) 2 1 0
type (linked/independent) derived course
Assessment type vizsga
Credits 4
Subject coordinator
DR. Hurtony Tamás József
position: egyetemi docens
Responsible department
Elektronikai Technológia Tanszék
Faculty Villamosmérnöki és Informatikai Kar
Subject website
Primary curriculum type
Direct prerequisites – Strong prerequisite none
Direct prerequisites – Weak prerequisite none
Direct prerequisites – Parallel prerequisite none
Direct prerequisites – Milestone prerequisite none
Direct prerequisites – Exclusion none

Objectives

Programme

 

 

 Bevezető
Az űrkörnyezet határai. Földközeli és a bolygóközi környezet alapvető sajátosságainak ismertetése. Az űridőjárás fogalmának ismertetése.

 

 Környezeti hatásokra való tervezés követelményei

(Environment Design Requirements - EDR)

Az EDR bemutatása, célja, felépítése, formai elemei.   

 

 A gázfázis törvényei, a vákuum fogalma
A makroszkopikus gáztörvények összefoglalása. Mikroszkopikus molekuláris törvények. A kinetikus gázelmélet alapfeltevései. A nyomás meghatározása a kinetikus gázelmélet alapján. A Maxwell-Boltzmann sebességeloszlás. Közepes szabad úthossz. Ütközési szám. A vákuum fogalma. A Knudsen szám.

 

 Transzportjelenségek gázokban
Meyer formula, gázáram egy vékony fal kis nyílásán, gázok viszkozitása és ennek nyomás és hőmérséklet függése, gázok hővezetése és ennek nyomás és hőmérséklet függése, a diffúzió fenomenológiai leírása, a diffúziós együttható. Az effúzió fogalma. Gázok áramlása, Reynolds szám. Viszkózus és molekuláris áramlás egyenes csőben. Viszkózus áramlás kapillárisban.

 

 Gáznemű és kondenzált anyag kölcsönhatása
Fázisok fázis diagramm, párolgás és lecsapódás (kondenzáció), fiziszorpció kemiszorpció deszorpció, telített gőznyomás és hőmérséklet függése. Aktivációs energia. A forrás fogalma, Clausius - Clapeyron egyenlet. Az elpárolgó anyag mennyisége (Langmuir formula), permeáció.

 

 Vákuumérők
A McLeod mérő elve, Pirani mérő, termokeresztes mérő, ionizációs mérő, hidegkatódos mérő, parciális nyomás mérők, tömeg spektrométerek, Aston, Wien. Repülési idő, kvadrupol tömegspektrométerek. A lyukkeresés módszerei.

 

 Mikrogravitációs környezet
Anyagi tulajdonságok változása és alapvető fizikai folyamatok viselkedése mikrogravitációs környezetben

 

 Elektromágneses sugárzási környezet 1.
A Nap elektromágneses sugárzásának jellemzői és hatásai, a Nap elektromágneses aktivitása a napciklus függvényében.  Kozmikus sugárzási környezet és a hatásmodellek

 

 Elektromágneses sugárzási környezet 2.

A Föld Elektromágneses sugárzása. Albedo sugárzás és infravörös sugárzásnak forrása és irányfüggése, hatása. Geomágneses aktivitás

 

 ESD kompatibilitás

Fedélzeti berendezések által keltett elektromágneses sugárzás és kompatibilitás

 

 Plazmák
Az ionoszféra bemutatása, viselkedése és a hatása a kommunikációra és az anyagokra.

 

 Hőtani folyamatok viselkedése űrkörnyezetben

Hőtranszport folyamatok.

 

 Termikus viszonyok az űrben

Különböző pályákon tapasztalható termikus viszonyok áttekintése. Alacsony földkörüli pálya, geoszinkron, Molniya. Hold körüli, merkúri, vénuszi, marsi környezet, külső bolygók környezete.

 

 Nagyenergiájú részecskék
Jellemző részecskék, azok eloszlása és forrása. A részecskékkel való kölcsönhatási formák és azok következményei

 

 Sugárzási övek

Az elektromosan töltött részecskék sugárzási öve (Van Allen sugárzási övek). A töltött részecskék kölcsönhatása az anyagokkal

 

 Ionizáló sugárzás méréstechnikája
A dózis fogalmak értelmezése. Az ionizáló sugárzás mérésére leggyakrabban alkalmazott fizikai elvek. Sugárzásmérő berendezések alapvető felépítése és működése.   

 

 Szilárdtest részecskék 1.
Mikrometeroritok, statisztikai modellek, kockázatbecslés  

 

 Szilárdtest részecskék 2.
Űrszemét, és az űrszemét kezelése

 

 Külső forrásból származó szennyezők
Molekuláris és részecske szintű szennyeződések ismertetése, transport folyamatok,

 

 Élni és dolgozni űrkörnyezetben
A súlytalanság hatása és következményei, töltött részecskék élettani hatásai,  fiziológiai effektusok.

 


 

 

 Az űrkörnyezet alatt a Föld atmoszféráját elhagyva azt a működési környezetet érjük, ahol a nem földi eredetű energiaforrások hatása válik uralkodóvá. Az űreszközöknek ebben a speciális környezetben kell normál körülmények között, hibamentesen működniük és ezért úgy kell azokat megtervezni, hogy a speciális környezeti hatásokkal szemben ellenállóak, vagy hibatűrőek legyenek. Az űreszközök környezettel történő kölcsönhatása sokszor az űreszközök teljesítőképességének a korlátja. A tantárgy célja a speciális környezetben található jellegzetes fizikai adottságok bemutatása és ezen körülmények űreszközökre gyakorolt hatásának az ismertetése. A külső hatások okozta jellemző hibamechanizmusok megismerésén és megértésén keresztül sajátítható el az űreszközök tervezésének olyan szemléletű alapjai, melyek tekintettel vannak a speciális működési környezetre.  Atmoszféra hiányában az űreszközök fedélzetén csak a hővezetésessel és sugárzással közvetíthető a termikus energia. A környezet felé, pedig a hősugárzás a domináns hőcserélési forma, mely elsősorban felületek elnyelési és emissziós tulajdonságától függenek. Ezen tulajdonságokra pedig komoly hatással van a külső környezet. A tárgy foglalkozik a megváltozott környezetben történő termikus egyensúly eléréshez szükséges technikai megoldások működésének alapjaival.  Az alacsony Fölkörüli pályákon a nem töltött részecskék sűrűsége még elég nagy ahhoz, hogy a több km/s-os orbitális sebességgel közlekedő űreszközökkel történő ütközések komoly hatást fejtsenek ki. A semleges részecskékkel történő ütközés számottevő közegellenállást produkál és porlaszthatja is az űreszközök külső felületét. A mikro meteoritokkal és űrszeméttel történő ütközések ugyanebben a problémakörbe tartoznak, de a nagyobb tömegek miatt még komolyabb következményekkel járhatnak.  A semleges részecskék eloszlása és a sűrűsége alapján lehet kategorizálni az ilyen jellegű kölcsönhatásokat és felkészülni az okozott hatásokra, mely szintén a tantárgy célkitűzése.   A világűrben az ionizáló sugárzás hatására folyamatosan keletkeznek töltött részecskék. A töltött részecskék felhalmozódhatnak az eszközök felületén, jelentős potenciálra töltve azokat. Ha nagy potenciál különbségek alakulnak ki, ívképződéssel és egyéb működés nehezítő eseményekkel kell számolni. A szabad töltött részecskékkel ellentétben a sugárzási övekben csapdába ejtett és a kozmikus részecskék energiája sokkal nagyobb (MeV), így hatásuk nem csak az űreszközök felületére korlátozódik, ahogyan az ellenük történő védekezés sem. Az ilyen nagyenergiájú sugárzás az anyagokkal kölcsön hatva ionizálhatja vagy szerkezetileg károsíthatja azokat. Az ilyen jellegű kölcsönhatások ismertetése is a tárgy feladata.    

Learning outcomes

Ez a tantárgy a KKK rendeletben meghatározott, következő kompetenciák fejlesztését szolgálja:

Knowledge

No learning outcomes recorded.

Skills

No learning outcomes recorded.

Attitudes

No learning outcomes recorded.

Autonomy and responsibility

No learning outcomes recorded.

Oktatási módszertan

 Előadás. A tárgy sikeres elvégzése és az ismeretek egymásra épülése miatt a leadott tananyag folyamatos elsajátítása szükséges. Gyakorlat: Az előadáson elhangzottak áttekintése, gyakorlati példákkal történő kiegészítése.

Tanulástámogató anyagok

Not provided.

Recommended preliminary knowledge for completing the subject

Knowledge type competencies
(azon előzetes ismeretek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)
-
Skill type competencies
(azon előzetes képességek és készségek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)
nincs
Recommended (non-compulsory) preliminary competencies
(azon ajánlott (nem kötelező) előzetesen megszerzendő kompetenciák összessége, amelyek jelentősen hozzájárulnak a tantárgy eredményes teljesítéséhez)
-
General rules
Követelmények:  a.    A szorgalmi időszakban:  Az aláírás megszerzésének feltétele a szorgalmi időszak alatt 1 db nagy zárthelyi dolgozat legalább elégséges szintű teljesítése.  b.    A vizsgaidőszakban:  Írásbeli vizsga szóbeli javítási lehetőséggel. c.    Elővizsga:  Írásbeli vizsga a pótlási időszakban.   Pótlási lehetőségek:  Szorgalmi időszakban pótzh, pótlási időszakban pótpótzh,  
Assessment methods
In-term assessments

No detailed assessments provided.

Weight of in-term assessments

No weights provided.

Exam-period assessments

No detailed assessments provided.

Weight of exam elements

No weights provided.

Grade calculation

No grade thresholds provided.

Attendance requirements

No attendance requirements provided.

Rules for retake and resubmission

Not provided.

Short description

Not provided.

Detailed description

Not provided.

Recommended courses
-
Workload to complete the subject

No workload breakdown provided.

Validity of subject requirements
Requirements valid from:
Requirements valid until:
Curriculum placement

No curriculum placements recorded for this subject version.