Desarrollo de una herramienta para el cálculo de trayectorias interplanetarias. Vuelo a Europa

Abstract

[ES] Toda misión espacial comienza a partir de un esbozo simple del proyecto que se pretende llevar a cabo. En este documento se registran los contenidos y el funcionamiento de una herramienta informática capaz de proporcionar aproximaciones iniciales para el cálculo de trayectorias de transferencias orbitales, dentro de un mismo sistema planetario o transferencias interplanetarias. Se introducen brevemente los conceptos de mecánica orbital empleados en el cálculo de trayectorias, así como la solución de algunos problemas clásicos como el problema de dos cuerpos o el problema de Lambert. Continúa con una breve descripción del funcionamiento interno de la herramienta detallando el procedimiento seguido para resolver cada uno de los problemas planteados en su programación, junto con los argumentos de entrada requeridos por el programa, los parámetros que este devuelve y su interpretación. Finalmente se presenta un caso de estudio como ejemplo de aplicación de la herramienta: el diseño de la trayectoria de una misión interplanetaria a uno de los satélites de Júpiter, Europa. Después de una introducción a las particularidades del sistema joviano, se exponen las características principales de Europa y se calcula la trayectoria de la transferencia, empleando para ello, los diferentes métodos disponibles y analizando los resultados.

[EN] Every space mission starts from a simple outline of the project that is intended to be carried out. This document reports the contents and the operation system of a computer tool capable of computing first trajectory approaches for orbital transfers, within the same planetary system or for interplanetary transfers. The orbital mechanics concepts used in the calculations are briefly introduced, as well as the solution of some classic problems such as the problem of two bodies or the Lambert problem. After that it continues with a brief description of the internal operation of the tool. The procedure followed to solve each one of the problems set during its programming is detailed, along with the input arguments required by the program and the returned parameters and its interpretation. Finally, a case study is presented as an example of the application of the tool: the design of the trajectory of an interplanetary mission to one of Jupiter s satellites, Europa. An introduction to the general features of the Jovian system is made, where some particularities of Europe are exposed and the transfer trajectory is calculated using the different methods available and after the results are analyzed.