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Orientación Óptima para el Giro de Órbita Heliocéntrica con Naves Espaciales Propulsadas por Velas E

Autores: Quarta, Alessandro A.

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

Orientación Óptima para el Giro de Órbita Heliocéntrica con Naves Espaciales Propulsadas por Velas E


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Aeroespacial

Palabras clave

Cranking de órbita
Estrategia de transferencia interplanetaria
Maniobras de asistencia gravitacional
Inclinación
Excentricidad
Velas de Viento Solar Eléctrico

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 26

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
En astrodinámica, el "orbit cranking" se refiere generalmente a una estrategia de transferencia interplanetaria que explota múltiples maniobras de asistencia gravitacional para cambiar tanto la inclinación como la excentricidad de la órbita osculante de la nave espacial sin cambiar la energía mecánica específica, es decir, el semieje mayor. Sin embargo, en el contexto de una misión basada en velas solares, el concepto de "orbit cranking" se refiere típicamente a una ley de guía adecuada que puede (óptimamente) cambiar la inclinación orbital de una órbita circular de un radio asignado en un escenario heliocéntrico tridimensional general. De hecho, variar la inclinación orbital es una maniobra desafiante desde el punto de vista del cambio de velocidad, por lo que el "orbit cranking" es una aplicación interesante para un sistema de propulsión sin propelente. El objetivo de este artículo es analizar el rendimiento de una nave espacial equipada con una Vela Solar Eléctrica en una maniobra de "cranking" de una órbita circular heliocéntrica. El rendimiento de la maniobra se calcula en un marco óptimo considerando la dinámica de la nave espacial descrita por elementos orbitales equinoctiales modificados. En este contexto, el artículo presenta una versión analítica de las leyes de guía óptimas tridimensionales obtenidas mediante el clásico principio del máximo de Pontryagin. El conjunto de leyes de control (analíticas) óptimas es una nueva contribución a la literatura relacionada con la Vela Solar Eléctrica.

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