Aerocaptura: Habilitando el Acceso Directo de Pequeñas Naves Espaciales a Órbitas Circulares Bajas para Constelaciones Planetarias
Autores: Girija, Athul Pradeepkumar; Saikia, Sarag J.; Longuski, James M.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Aerocaptura: Habilitando el Acceso Directo de Pequeñas Naves Espaciales a Órbitas Circulares Bajas para Constelaciones Planetarias
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Constelaciones de pequeños satélites
órbitas bajas y circulares
Aerocaptura
Marte
Venus
Costo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 37
Citaciones: Sin citaciones
Las constelaciones de pequeños satélites en órbitas circulares bajas de múltiples inclinaciones alrededor de Marte y Venus tienen el potencial de realizar una variedad de investigaciones científicas de alto valor dentro de misiones con restricciones de costos. Un desafío importante para los pequeños satélites es que requieren grandes cantidades de energía para entrar en órbitas circulares bajas, lo que puede aumentar tanto la masa de la nave espacial como el costo. En comparación con la propulsión química, que requiere grandes cantidades de propulsor, y la propulsión eléctrica, que requiere grandes paneles solares y conlleva largos tiempos de vuelo, la aerocaptura permite el acceso directo a órbitas circulares bajas en Marte y Venus con un mínimo. El estudio muestra cómo la aerocaptura por modulación de arrastre, cuando se combina con maniobras de orientación en el plano B, permite la entrega de múltiples pequeños satélites a órbitas circulares bajas de diversas inclinaciones para establecer una constelación. Las estimaciones de costos preliminares indican que al reducir lo requerido para la inserción orbital, la aerocaptura puede potencialmente reducir el costo de un pequeño satélite que va a una órbita circular baja en Marte en comparación con la inserción propulsiva. La capacidad de naves espaciales de bajo costo para entrar en órbitas planetarias permitirá un nuevo paradigma de misiones interplanetarias utilizando vehículos de lanzamiento pequeños y constelaciones planetarias en Marte y Venus.
Descripción
Las constelaciones de pequeños satélites en órbitas circulares bajas de múltiples inclinaciones alrededor de Marte y Venus tienen el potencial de realizar una variedad de investigaciones científicas de alto valor dentro de misiones con restricciones de costos. Un desafío importante para los pequeños satélites es que requieren grandes cantidades de energía para entrar en órbitas circulares bajas, lo que puede aumentar tanto la masa de la nave espacial como el costo. En comparación con la propulsión química, que requiere grandes cantidades de propulsor, y la propulsión eléctrica, que requiere grandes paneles solares y conlleva largos tiempos de vuelo, la aerocaptura permite el acceso directo a órbitas circulares bajas en Marte y Venus con un mínimo. El estudio muestra cómo la aerocaptura por modulación de arrastre, cuando se combina con maniobras de orientación en el plano B, permite la entrega de múltiples pequeños satélites a órbitas circulares bajas de diversas inclinaciones para establecer una constelación. Las estimaciones de costos preliminares indican que al reducir lo requerido para la inserción orbital, la aerocaptura puede potencialmente reducir el costo de un pequeño satélite que va a una órbita circular baja en Marte en comparación con la inserción propulsiva. La capacidad de naves espaciales de bajo costo para entrar en órbitas planetarias permitirá un nuevo paradigma de misiones interplanetarias utilizando vehículos de lanzamiento pequeños y constelaciones planetarias en Marte y Venus.