APLICACIÓN DE MÉTODOS DIRECTOS DE OPTIMIZACIÓN A TRANSFERENCIAS ORBITALES DE BAJO EMPUJE ENTRE ÓRBITA LEO-GEO

Abstract

El presente trabajo aborda la aplicación de métodos directos de optimización para transferencias orbitales de bajo empuje entre órbitas LEO y GEO. En el contexto de la creciente importancia de los satélites para comunicaciones, navegación y observación de la Tierra, el estudio se centra en las transferencias de bajo empuje como una solución eficiente para reducir el consumo de propulsante, a pesar de los tiempos de vuelo prolongados que requieren. Para la realización del mismo se estudian varios aspectos como la descripción de las ecuaciones dinámicas que gobiernan el movimiento orbital y desarrollo de distintos esquemas de colocación para la resolución del problema. Además del planteamiento analítico, se realiza su implementación en código para el uso de herramientas de programación no lineal (NLP) para resolver la optimización de trayectorias para distintos escenarios: transferencias coplanares y no complanares, casos perturbados y no perturbados y distintos métodos directos de colocación. Los resultados obtenidos demuestran que las transferencias de bajo empuje son una solución viable para realizar transferencias orbitales de bajo coste y bajo consumo de propulsante, especialmente cuando se hace uso de herramientas de optimización avanzadas. Finalmente, el estudio concluye destacando las ventajas, limitaciones y el potencial de estas técnicas para misiones futuras, proponiendo mejoras en la herramienta utilizada.