Flugbahnoptimierung zum Mond (Fallstudie: Chandrayaan-2)

Die Leute stellen immer diese Millionen-Dollar-Frage: "Was ist der beste Weg / die beste Flugbahn, um eine bestimmte Umlaufbahn oder einen bestimmten Punkt im Weltraum zu erreichen?".

Chandrayaan-2 hatte einen ziemlich ordentlichen Transfer zum Mond, es dauerte eine Weile, aber er kam effizient dort an. Überprüfen Sie diesen Link: https://earthsky.org/space/chandrayaan-2-successful-lunar-transfer-trajectory

Ich wollte eine einfache Analyse (in MATLAB) durchführen, um den optimierten Weg von einer Erdumlaufbahn zu einer Mondumlaufbahn zu finden, wobei ich Chandrayaan-2 als Fallstudie verwendete.

Ich denke, ich sollte in Bezug auf Zeit und Kraftstoff optimieren? Welche Theorie sollte angewendet werden, um solche Transfers zu berechnen (Stichworte oder Online-Beispiele und Referenzen)?

Chandrayaan-2 hatte, wenn ich mich recht erinnere, einen ziemlich langwierigen Transfer, bei dem das Triebwerk mit niedrigem Schub nur im Perigäum gezündet wurde, um den Oberth-Effekt maximal zu nutzen. Der Schub war niedrig ausgelegt, sodass der Motor nicht sehr schwer sein musste. Ich denke, zu den Schlüsselwörtern, die Sie brauchen, gehört „kraftstoffoptimale Trans-Mond-Einspritzung“.
Ich denke, diese Art der Optimierung wäre jedoch nicht für menschliche Reisen anwendbar.
@Adham Wie patche ich meine Kegel am besten? , Dinge mit den Tags patched-conicund 1 , 2 , 3 und alles über Techniken, die zur Planung der großen Tour verwendet werden , kann hilfreich sein

Antworten (1)

Eine Studie über solche Übertragungen erfordert die Kenntnis von: Theorie der optimalen Kontrolle und optimalen Raumflugbahnen

https://www.elsevier.com/books/optimal-space-trajectories/marec/978-0-444-41812-8

Dieses Buch würde viel Zeit in Anspruch nehmen, aber es ermöglicht Ihnen mit Wissen ein einfaches Studium solcher Missionen

Nun, Sie sollten nach einer Optimierung des Treibstoffs suchen, da das Hauptkriterium für das Missionsdesign darin besteht, die Masse zu verringern, um sowohl der Trägerrakete als auch der Wirtschaftlichkeit zugute zu kommen.

Hinweis: Fortran ist für solche Berechnungen besser geeignet als MATLAB.

Danke. Werde mir das Buch mal anschauen! .... Ich hatte immer diese Frage, warum FORTRAN für solche Berechnungen als besser angesehen wird? Weil es schneller ist? Denn wie ich es sehe, ist es schwierig, die Ergebnisse in FORTRAN zu plotten und zu visualisieren
Ich habe das Buch überprüft, ist es nicht ein wenig veraltet?
Es mag "alt" sein, aber es ist sicherlich nicht veraltet. Wir gewinnen jeden Tag neue Erkenntnisse, aber die Konzepte, die die Astromechanik leiten, sind glücklicherweise grundlegend genug, um keiner wesentlichen Überarbeitung zu bedürfen. Warum FORTRAN ist eine andere Frage, die eine eigene Antwort verdienen könnte, aber Sie können gerne MATLAB oder eine ähnliche moderne mathematische Software verwenden.
Fortran wurde für Berechnungszwecke entwickelt, und viele Satelliten, Raketen und andere flugbahnbasierte Programme laufen auf Fortran. Es hat ein kolossales Erbe, zahlreiche Bibliotheken, eine sehr hohe Kontrolle und eine hohe Rechengeschwindigkeit
Flugbahnoptimierung zum Mond (Fallstudie: Chandrayaan-2)
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