Cita en el espacio cis-lunar cerca de la órbita halo rectilínea: problemas de dinámica y control
Autores: Bucchioni, Giordana; Innocenti, Mario
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Cita en el espacio cis-lunar cerca de la órbita halo rectilínea: problemas de dinámica y control
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Estrategia de encuentro
Misiones a la Luna
Algoritmos de guía
Concepto de seguridad
Dinámica de encuentro
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 31
Citaciones: Sin citaciones
El documento presenta el desarrollo de una estrategia de encuentro automática y completamente segura entre un vehículo pasivo y uno activo que orbita alrededor del punto L2 de Lagrange Tierra-Luna. Esta es una de las fases críticas de las futuras misiones para regresar permanentemente a la Luna, que son de interés para la mayoría de las organizaciones espaciales. El primer paso en el estudio es la derivación de un modelo de movimiento relativo adecuado de 6 grados de libertad en el marco de referencia Local Vertical Local Horizontal, el más adecuado para el diseño de la guía. El modelo dinámico principal se aproxima utilizando tanto el movimiento elíptico como el circular de tres cuerpos, debido a la contribución de la gravedad de la Tierra y la Luna. También se implementó un conjunto bastante detallado de dinámicas de sensores y actuadores para garantizar la fiabilidad de los algoritmos de guía. Se presenta la selección de guía y control, y se evalúa utilizando un escenario de muestra como lo describe el programa HERACLES de la ESA. Se introduce el concepto de seguridad, en particular la seguridad pasiva, y se discuten diferentes técnicas para garantizarla que explotan las ideas de variedades estables e inestables para garantizar intrínsecamente algunas propiedades en cada punto de espera, en el que se divide la trayectoria de encuentro. Finalmente, se validan las dinámicas de encuentro utilizando modelos de efemérides disponibles para verificar la validez de los resultados y sus limitaciones para un diseño futuro más detallado.
Descripción
El documento presenta el desarrollo de una estrategia de encuentro automática y completamente segura entre un vehículo pasivo y uno activo que orbita alrededor del punto L2 de Lagrange Tierra-Luna. Esta es una de las fases críticas de las futuras misiones para regresar permanentemente a la Luna, que son de interés para la mayoría de las organizaciones espaciales. El primer paso en el estudio es la derivación de un modelo de movimiento relativo adecuado de 6 grados de libertad en el marco de referencia Local Vertical Local Horizontal, el más adecuado para el diseño de la guía. El modelo dinámico principal se aproxima utilizando tanto el movimiento elíptico como el circular de tres cuerpos, debido a la contribución de la gravedad de la Tierra y la Luna. También se implementó un conjunto bastante detallado de dinámicas de sensores y actuadores para garantizar la fiabilidad de los algoritmos de guía. Se presenta la selección de guía y control, y se evalúa utilizando un escenario de muestra como lo describe el programa HERACLES de la ESA. Se introduce el concepto de seguridad, en particular la seguridad pasiva, y se discuten diferentes técnicas para garantizarla que explotan las ideas de variedades estables e inestables para garantizar intrínsecamente algunas propiedades en cada punto de espera, en el que se divide la trayectoria de encuentro. Finalmente, se validan las dinámicas de encuentro utilizando modelos de efemérides disponibles para verificar la validez de los resultados y sus limitaciones para un diseño futuro más detallado.