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Análisis Orbital de un Sistema de Asteroides Dual Explorador Basado en el Método de Elementos Finitos

Autores: Su, Linli; Feng, Wenyu; Yang, Lie; Fan, Zichen; Huo, Mingying; Qi, Naiming

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

Análisis Orbital de un Sistema de Asteroides Dual Explorador Basado en el Método de Elementos Finitos


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Aeroespacial

Palabras clave

Estudio
Sistemas de asteroides duales
Método de elementos finitos
Trayectorias de naves espaciales
Estabilidad orbital
Campos gravitacionales

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 21

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
En el estudio de sistemas de asteroides duales, un modelo que pueda calcular rápidamente el movimiento y la orientación de estos cuerpos es esencial. Las técnicas de modelado tradicionales, como los métodos de doble elipsoide o poliedro, no logran ofrecer la precisión suficiente para estimar las interacciones entre asteroides duales. Esta inadecuación proviene principalmente de la naturaleza no bloqueada por marea de los sistemas de asteroides, lo que requiere ajustes continuos para tener en cuenta los cambios en los campos gravitacionales. Este estudio adopta el método de elementos finitos para modelar con precisión las fuerzas de interacción dinámica dentro de sistemas de asteroides duales irregulares y variables en el tiempo y, por lo tanto, mejorar la planificación de las trayectorias de las naves espaciales. Es posible derivar las características detalladas de los patrones orbitales de una nave espacial a través del monitoreo en tiempo real de las órbitas de las naves espaciales y las posiciones relativas de los asteroides duales. Además, este estudio examina la estabilidad orbital de una nave espacial bajo diversas trayectorias, revelando que la estabilidad orbital está intrínsecamente vinculada a la configuración geométrica de las órbitas. Y considerando la influencia de la presión solar en la órbita de los detectores de asteroides, se propuso un método para caracterizar la estabilidad de las órbitas de los detectores en el campo gravitacional variable en el tiempo de asteroides binarios utilizando modelos de nubes. Los conocimientos obtenidos del análisis de las características orbitales pueden informar el diseño de trayectorias de aterrizaje para sistemas de asteroides binarios y proporcionar datos para algoritmos de aprendizaje profundo que tienen como objetivo optimizar tales órbitas. Al introducir la aplicación del método de elementos finitos, un análisis detallado de las características orbitales de las naves espaciales y un método de caracterización de estabilidad basado en un modelo de nube, este artículo explora sistemáticamente la lógica y la estructura de la planificación de órbitas de naves espaciales en un sistema de asteroides dual.

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