Transferencias Óptimas Impulsivas de Gateway a Órbita Lunar Baja
Autores: Sanna, Dario; Leonardi, Edoardo Maria; De Angelis, Giulio; Pontani, Mauro
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Transferencias Óptimas Impulsivas de Gateway a Órbita Lunar Baja
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Puerta de enlace
Programa Artemis
Exploración lunar
Presencia sostenible
Transferencias de órbita bi-impulsiva
órbitas lunares bajas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 17
Citaciones: Sin citaciones
Gateway representa un elemento clave del programa Artemis para la próxima exploración lunar, con el objetivo de establecer una presencia sostenible para mediados de la década de 2030. Este documento investiga transferencias orbitales bi-impulsivas de mínimo combustible desde Gateway a órbitas lunares bajas (LLOs) con un tiempo máximo de vuelo de 48 horas. Se analizan dos escenarios distintos: (i) órbitas objetivo con ascensión recta del nodo ascendente (RAAN) libre, y (ii) órbitas objetivo con RAAN especificada. Para el caso (i), se utiliza una técnica de optimización global basada en un algoritmo heurístico para obtener la transferencia de mínimo combustible. Se consideran varias inclinaciones de la órbita objetivo. Para el caso (ii), se proponen dos técnicas distintas: (a) un enfoque puramente heurístico, y (b) un método semi-analítico basado en el refinamiento local de una solución basada en Lambert. Se realizan propagaciones numéricas en todos los escenarios dentro de un marco de alta fidelidad que incluye todas las perturbaciones relevantes. Se proporciona una comparación entre las diferentes estrategias y los resultados numéricos relacionados.
Descripción
Gateway representa un elemento clave del programa Artemis para la próxima exploración lunar, con el objetivo de establecer una presencia sostenible para mediados de la década de 2030. Este documento investiga transferencias orbitales bi-impulsivas de mínimo combustible desde Gateway a órbitas lunares bajas (LLOs) con un tiempo máximo de vuelo de 48 horas. Se analizan dos escenarios distintos: (i) órbitas objetivo con ascensión recta del nodo ascendente (RAAN) libre, y (ii) órbitas objetivo con RAAN especificada. Para el caso (i), se utiliza una técnica de optimización global basada en un algoritmo heurístico para obtener la transferencia de mínimo combustible. Se consideran varias inclinaciones de la órbita objetivo. Para el caso (ii), se proponen dos técnicas distintas: (a) un enfoque puramente heurístico, y (b) un método semi-analítico basado en el refinamiento local de una solución basada en Lambert. Se realizan propagaciones numéricas en todos los escenarios dentro de un marco de alta fidelidad que incluye todas las perturbaciones relevantes. Se proporciona una comparación entre las diferentes estrategias y los resultados numéricos relacionados.