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Trasferimenti Interplanetari a Bassa Spinta Tramite Varietà Invarianti e Neurocontrollori Evolutivi

Si sono analizzati trasferimenti interplanetari nell'ambito del problema ristretto dei tre corpi, con particolare attenzione ai vantaggi apportati dall'influenza del terzo corpo. Si sono presi in considerazione moti balistici (non propulsi) e archi propulsi (motori elettrici). La determinazione del vettore di spinta è stata fornita da una rete neurale dinamica autoconnessa (CTRNN). La determinazione e l'ottimizzazione dei parametri propri della rete è stata affidata ad un algoritmo genetico la cui fitness function varia da trasferimento a trasferimento. Il campo di applicazione scelto per le simulazioni numeriche è quello relativo alle Lune Galileiane di Giove, anche in relazione alla futura missione JIMO. I risultati ottenuti sono soddisfacenti e incoraggiano ad approfondire lo studio in questa direzione.

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5 INTRODUZIONE I trasferimenti interplanetari nel sistema solare sono problemi dinamici multicorpo retti dalla mutua attrazione gravitazionale e perturbati da forze di altra natura come il vento solare e i campi elettromagnetici. I metodi classici per la progettazione delle traiettorie spaziali si basano sull’unione di diverse coniche, soluzioni dei vari problemi a due corpi risolti in sequenza. Allo stato attuale poche missioni spaziali hanno tenuto conto, nella loro fase progettuale, dell’attrazione di più di un corpo massivo. ISEE-3 (1978) ha studiato l’interazione del vento solare con la magnetosfera descrivendo un’orbita Halo intorno a L 1 del sistema Terra-Sole [http://nssdc.gsfc.nasa.gov/database/MasterCatalog?sc=1978-079A]. SOHO (1995) è un satellite dedicato all’osservazione del sole, per poterne avere sempre una visione completa, non disturbata dalla terra, esso percorre una orbita Halo intorno a un punto Lagrangiano (L 1 del sistema Sole-Terra) [http://sohowww.nascom.nasa.gov/]. Belbruno e Miller [3] progettarono un’orbita che teneva conto dell’attrazione del Sole per ridurre drasticamente l’uso dell’apparato propulsivo per recuperare la missione Hiten (1990). La missione originaria (Muses-A) dell’Agenzia Spaziale Giapponese prevedeva di testare traiettorie nel sistema Terra-Luna, con la riprogettazione tre ulteriori obbiettivi vennero aggiunti: rilascio di un satellite in orbita intorno alla Luna, escursione nella zona dei punti lagrangiani triangolari (L 4 e L 5 ) e un’orbita intorno alla Luna con intenzionale caduta sulla sua superficie. La doppia missione ACE/WIND (1997) con i due satelliti in orbita Halo intorno a L 1 del sistema Sole-Terra. La missione ACE [32] è dedicata allo studio delle particelle ad alta e bassa energia contenute nel vento solare mentre WIND [http://www- istp.gsfc.nasa.gov/istp/wind/] studia la magnetosfera e la ionosfera terrestre. Nel 2001 la missione Genesis [21]. Partita l’8/8/2001 si è inserita in un orbita Halo intorno a L 1 il 16/11/2001, tramite un passaggio ravvicinato con la Terra in direzione di L 2 ha raggiunto il suo obbiettivo: la raccolta di campioni di vento solare e il loro trasporto fino sulla Terra. Per due anni il satellite ha descritto un’orbita Halo, infine il ritorno sulla terra è stato progettato senza alcuna manovra deterministica, semplicemente sfruttando le connessioni naturali (eterocline) tra i punti Lagrangiani presenti nel sistema Terra-Sole. Questa è la prima missione che ha sfruttato in modo intensivo le particolarità della dinamica multicorpo. Le missioni in stadio avanzato di progettazione sono numerose, solo per citarne alcune si pensi a FIRST (Far Infra Red and Submillimetre Telescope), il progetto prevede il posizionamento di un telescopio in L 2 del sistema Terra-Sole, è giudicata un corner stone di ESA. Insieme a FIRST si prevede di lanciare anche il satellite PLANK per lo studio dell’anisotropia della radiazione cosmica di fondo di tutto il cielo [http://www.rssd.esa.int/index.php?project=PLANCK], una volta giunti in L 2 i due satelliti si dividono e iniziano la fase operativa. La missione GAIA [http://www.esa.int/science/gaia] sfrutta il punto lagrangiano opposto al Sole per creare una mappa di tutte le stelle della nostra galassia. Sempre in L 2 si posizionerà DARWIN [http://sci.esa.int/science-

Tesi di Laurea

Facoltà: Ingegneria

Autore: Francesco Cremaschi Contatta »

Composta da 71 pagine.

 

Questa tesi ha raggiunto 827 click dal 14/01/2005.

 

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Disponibile in PDF, la consultazione è esclusivamente in formato digitale.