Resumen

Este artículo presenta un enfoque novedoso para el diseño preliminar de transferencias de bajo empuje y muchas revoluciones. La principal característica del novedoso enfoque es la considerable reducción de los parámetros de control y la consiguiente ganancia de velocidad de cálculo. Cada espiral se construye utilizando un patrón predefinido para la dirección del empuje y la estructura de conmutación. A continuación se optimiza el patrón para minimizar el consumo de propulsor y el tiempo de transferencia. La variación de los elementos orbitales debida al empuje se calcula analíticamente a partir de una solución de primer orden del movimiento kepleriano perturbado. El enfoque propuesto permite una estimación realista de ΔV y del tiempo de vuelo necesario para transferir una nave espacial entre dos órbitas arbitrarias. Se tienen en cuenta tanto la excentricidad como los cambios de plano. El novedoso enfoque se aplica aquí al diseño de misiones para la eliminación de desechos espaciales mediante una nave espacial con haz de iones. En particular, se utilizan dos variantes ligeramente diferentes del modelo de control de bajo empuje propuesto para las diferentes fases de la misión. Gracias a su bajo coste computacional, pueden incluirse en un problema de optimización multiobjetivo en el que se optimizan la secuencia y el momento de la retirada de cinco piezas de basura para minimizar el consumo de propelente y la duración de la misión.

• Materias:Combustión Aerodinámica Ingeniería aeroespacial Vehículo espacial Efectos de las radiaciones
• Subjects:Combustion Aerodynamics Aerospace engineering Space vehicles Radiation effects
• Palabras claves:enfoque novedoso, consumo de propelente, nave espacial beam shepherd, beam shepherd de iones, pieza de escombros, diseño de bajo, bajo coste computacional, diseño de misión, eliminación del espacio, modelo de control de empuje
• Keywords:novel approach, propellant consumption, beam shepherd spacecraft, ion beam shepherd, piece of debris, design of low, low computational cost, design of mission, removal of space, thrust control model