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Trasferimenti Interplanetari a Bassa Spinta Tramite Varietà Invarianti e Neurocontrollori Evolutivi

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6 e/www/area/index.cfm?fareaid=28], una rete di 6 telescopi per uno studio interferometrico a raggi infrarossi il cui scopo è la ricerca di vita nei pianeti simili alla terra. Molto simile è TPF [http://planetquest.jpl.nasa.gov/TPF/tpf_index.html], una rete di 4 telescopi in orbita intorno a L 2 per la ricerca di pianeti simili alla terra. Come ultima missione si cita JIMO (Jupiter Icy Moons Orbiter) un tour di tre lune di Giove (Callisto, Ganimede, Europa) alla ricerca delle tre componenti fondamentali che permettono la vita: acqua, energia, composti chimici. La missione utilizzerà un motore elettrico alimentato da un reattore a fissione nucleare. Non esiste una soluzione analitica per problemi con più di due corpi sottoposti a mutua attrazione gravitazionale. L’approccio tradizionale si articola in due fasi: dapprima viene progettata e ottimizzata un’orbita che tiene conto di ipotesi semplificative che ne facilitano la realizzazione, in un secondo momento la soluzione trovata viene validata tramite un metodo numerico che tenga conto di una dinamica più completa, quale quella del sistema solare. Il metodo classico prevede di suddividere il trasferimento in più parti, in ognuna delle quali si considera l’effetto dell’attrazione di un solo corpo, quindi per un trasferimento interplanetario si ipotizza che il satellite nella prima fase della missione risenta solo dell’attrazione gravitazionale del pianeta di partenza. Uscito dalla sua zona di influenza, si considera solo l’attrazione del Sole per tutto il trasferimento fino a giungere in prossimità del pianeta d’arrivo. Nell’ultima fase il satellite risente solo dell’attrazione del pianeta d’arrivo. Le coniche, soluzioni del problema a due corpi, vengono unite per formare il trasferimento completo. In un secondo momento si recuperano i contributi delle forze ignorate in precedenza, si verifica la fattibilità della soluzione trovata e si ottimizza il trasferimento. L’approccio utilizzato nella presente tesi tratta il trasferimento interplanetario come un problema ai quattro corpi: il Sole, il pianeta di partenza, quello di arrivo e il satellite artificiale interagiscono gravitazionalmente tra loro. Per facilitarne la soluzione si divide il trasferimento completo in due problemi ai tre corpi accoppiati. Si ipotizza che le orbite siano complanari e circolari e che il satellite, essendo di massa trascurabile, non influenzi il moto dei primari. Con queste ipotesi semplificative esiste una soluzione al Problema Ristretto dei Tre Corpi Planare Circolare (PR3CPC) usata da Poincaré più di cent’anni fa come esempio per quella che lui stesso definì: Teoria del Caos. Un gruppo di ricercatori del JPL e Caltech (Koon, Lo, Marsden, Ross e altri) ha spiegato tramite la teoria dinamica del PR3C la cattura temporanea di comete da parte di Giove. La conclusione cui sono giunti è che il sistema solare è attraversato da “correnti” generate dalle interazioni gravitazionali tra i pianeti. Queste correnti possono trasportare gratuitamente un corpo dotato di piccola massa, come ad esempio un satellite per lunghe distanze. La dimostrazione matematica di questi concetti è frutto di un gruppo di ricercatori dell’Università di Barcellona (Gomez, Marsdemon e altri), essi hanno facilitato la comprensione dei complessi strumenti analitici necessari all’analisi del PR3C, inoltre hanno sviluppato il problema considerando le tre dimensioni dello spazio. Gli alti ∆V necessari richiedono propulsioni con alto impulso specifico. Sfortunatamente il profilo di spinta di una missione con motori elettrici (alto impulso)

Anteprima della Tesi di Francesco Cremaschi

Anteprima della tesi: Trasferimenti Interplanetari a Bassa Spinta Tramite Varietà Invarianti e Neurocontrollori Evolutivi, Pagina 2

Tesi di Laurea

Facoltà: Ingegneria

Autore: Francesco Cremaschi Contatta »

Composta da 71 pagine.

 

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