OPTIMIZACIÓN DE TRAYECTORIAS DE BAJO EMPUJE CON RESTRICCIONES TÉRMICAS

Abstract

El presente trabajo propone un modelo térmico integrado en el proceso de diseño de maniobras, el cual tiene como objetivo mejorar la estimación inicial tanto para la optimización de la trayectoria como para un diseño térmico posterior. Se emplea un modelo multinodo para simular el comportamiento térmico del sistema, el cual incorpora una formulación que permite modelar de forma ágil y eficiente el intercambio de calor por conducción entre nodos y la interacción con el entorno térmico en órbita.

Posteriormente, se implementa una ley de control predefinida que permite generar los ángulos de empuje sub-óptimos que proveen una estimación rápida y precisa de la trayectoria. Finalmente, la dinámica orbital, que incluye un modelo detallado de las perturbaciones orbitales, se resuelve utilizando un propagador de alta fidelidad. Se simulan varias maniobras orbitales para analizar el impacto de las restricciones térmicas en la maniobra. Este enfoque permite una comprensión más completa de la interacción entre las maniobras propulsivas y la dinámica térmica.

Los resultados destacan el papel fundamental de las consideraciones térmicas en la planificación de maniobras de bajo empuje, particularmente para tecnologías susceptibles de operar a elevadas temperaturas. Este trabajo contribuye a avanzar en la optimización de trayectorias de bajo empuje integrando consideraciones térmicas en el proceso de planificación de maniobras.