Desarrollo de una estrategia de transferencia de órbita para un satélite geoestacionario con propulsión eléctrica.
2018
En los ultimos anos los propulsores electricos han desplazado a la propulsores quimicos
como medio de propulsion en la industria satelital. La principal ventaja de este tipo
de tecnologia son las reducciones en masa de propelente que implica la aplicacion de
la misma. Al comienzo, los propulsores electricos se utilizaban unicamente para las
tareas de mantenimiento orbital, ya que los bajos impulsos de los estos son ideales
para este tipo tarea. Ultimamente, se han comenzado a utilizar propulsores electricos
para misiones de transferencia orbital, lo cual implica aun mas ahorro en propelente.
Sin embargo, la implementacion de propulsion electrica en misiones de transferencia
trae consigo nuevos desafios a resolver. Estos desafios abarcan diversas areas de la
Ingenieria.
Este trabajo se centra en el calculo y optimizacion de misiones de transferencia
con propulsion electrica. Al no existir metodos analiticos directos, es necesario elaborar
herramientas numericas que nos permitan resolver este tipo de problemas. Es
por esto, que en este trabajo se desarrolla una herramienta de propagacion de orbitas
orientada al analisis y optimizacion de las mismas, la cual denominamos \CUSOI".
Una vez desarrollada la herramienta numerica, la misma se valida y se utiliza para la
optimizacion de transferencias.
Las optimizaciones se centran en reducir los costos de las misiones. Estos costos
pueden definirse en tiempo total de la transferencia, masa de propelente utilizado y/o
tiempo de permanencia del satelite en el cinturon de Van Allen, una zona de alta
radiacion ionizante que recubre la tierra. Una vez realizadas las optimizaciones con
CUSOI, se realiza un analisis de las ventajas y desventajas de los distintos tipos de
orbitas iniciales, condiciones de lanzamiento y estrategias de propulsion. Ademas, se
analizan y comparan los costos en tiempo, masa de propelente y tiempo de estadia
en el cinturon de Van Allen para las distintas estrategias encontradas producto de la
optimizacion.
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