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Aproximación de Trayectoria de un E-Sail de Bajo Rendimiento con Orientación Fija

Autores: Quarta, Alessandro A.; Mengali, Giovanni

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

Aproximación de Trayectoria de un E-Sail de Bajo Rendimiento con Orientación Fija


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Aeroespacial

Palabras clave

Vela solar de viento eléctrico
Sistema de propulsión
Presión dinámica del viento solar
Empuje en el espacio profundo
Cables conductores
Nave espacial.

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 17

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
La vela solar eléctrica (E-sail) es un sistema de propulsión sin propulsante que convierte la presión dinámica del viento solar en un empuje en el espacio profundo a través de una red de largas cuerdas conductoras. La primera prueba de vuelo, necesaria para experimentar el verdadero potencial del concepto E-sail, probablemente se llevará a cabo utilizando un solo cable giratorio desplegado desde un pequeño satélite, como un CubeSat. Esta configuración específica impone severas limitaciones tanto al rendimiento como a la maniobrabilidad de la nave espacial utilizada para analizar las capacidades reales del propulsor in situ. De hecho, la dirección del eje de giro en una configuración de un solo cable puede considerarse fija en un marco de referencia inercial, de modo que el ángulo de inclinación de la vela clásica ya no es una variable de control durante el vuelo interplanetario. Este documento tiene como objetivo determinar la forma polar de la trayectoria propulsada y las características de la órbita osculante de una nave espacial propulsada por una E-sail giratoria de bajo rendimiento con un eje de rotación fijado inercialmente. Suponiendo que la nave espacial comienza la trayectoria desde una órbita de estacionamiento que coincide con la órbita heliocéntrica de la Tierra y que su eje de giro pertenece al plano de la eclíptica, se ilustra un procedimiento para resolver el problema con precisión mediante un conjunto de relaciones analíticas simples.

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