Desarrollo de un simulador espacial modular de misión completa: arquitectura general

Abstract

[EN] The aim of this Project is to develop an orbital mechanics modular simulator easily modifiable and extendable for further improvements and applications in the future. A numerical solution to 1-body primary and N-bodies problems is proposed in this project. Different methods of resolution are established, comparing them and determining which method offers better accuracy and guarantees. After studiyng the results, it is possibly to say that the best method for this type of problem is Runge-Kutta 6th order. Furthermore, the results obtained with the simulator are validated by a comparison between the orbital parameters of the first four planets of the Solar System and the analytical solution, giving results good enough in favour or our expectations Finally, magnitude is given to the gravitational perturbations by making a study of the gravitational accelerations that were obtained in the planet Uranus, since its perturbations in the orbit allowed the scientists to predict the existence of the planet Neptune.

[ES] En este proyecto se pretende desarrollar un simulador modular de mecánica orbital fácilmente ampliable y modificable en el futuro. Se plantea la solución numérica a dos problemas 1-cuerpo atractor y N-cuerpos. Para ello se emplean diferentes métodos numéricos y tras un estudio del error de integración se determina que el método que ofrece mejores garantías para pasos temporales grandes es el Runge-Kutta de orden 6. Además se validan los resultados obtenidos con el simulador comparando los parámetros orbitales de los primeros cuatro planetas del Sistema Solar con la solución analítica, dando por buenos los resultados que se obtienen. Finalmente se da magnitud a las perturbaciones gravitatorias realizando un estudio de las aceleraciones gravitatorias que se dan en el planeta Urano, ya que su perturbación en la órbita permitió a los científicos predecir la existencia de Neptuno.