maniobras

Aeronaves y Vehículos Espaciales
Tema 9 – Misiones Espaciales

Sergio Esteban Roncero
Francisco Gavilán Jiménez
Departamento de Ingeniería Aeroespacial y Mecánica de Fluidos
Escuela Superior de Ingenieros
Universidad de Sevilla
Curso 2009-2010
Aeronaves y Vehículos Espaciales

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Contenido
Descripción General
Maniobras Orbitales
Impulso Específico
Velocidad característica de lamisión
Maniobras orbitales
Transferencia coplanar de Hohmann
Cambio de inclinación de la orbita

Aeronaves y Vehículos Espaciales

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Descripción General - I
Clasificación de las misiones espaciales atendiendo a su
objetivo:
misiones comerciales:
telecomunicaciones, navegación, recursos naturales, ...

misiones científicas:
estudio de la Tierra y de su entorno, exploración delsistema solar, ...

misiones militares:
reconocimiento, defensa estratégica, experimentación tecnológica, ...

Desde el punto de vista del astro al que se viaja se pueden
considerar los siguientes tipos de misiones:
satélites de la Tierra,
misiones lunares,
misiones interplanetarias.

Aeronaves y Vehículos Espaciales

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Descripción General - II
Atendiendo al tipo de encuentro con elcuerpo al que se
viaje (misiones interplanetarias):
Interceptación.
La única condición es la del encuentro
Velocidad relativa arbitraria
impacto de naves sobre planetas.

Rendez-vous.
La condición del encuentro es con velocidad relativa nula
aterrizaje suave sobre un planeta

Fly-by (sobrevuelo).
El encuentro se produce a una cierta distancia, con una cierta
velocidad relativa,evitándose el contacto físico.

Satelización.
El encuentro es ahora tal que el vehículo es capturado por el campo
gravitatorio del cuerpo de destino, manteniéndose en su órbita.

Aeronaves y Vehículos Espaciales

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Descripción General - III
Las operaciones de que consta una misión espacial se pueden agrupar en las fases
siguientes:
Fase de prelanzamiento.
Fase de lanzamiento.
Fase detransferencia de órbita.
Fase operacional.
Terminación funcional.

Fase de prelanzamiento.

Todas aquellas operaciones que son necesarias para efectuar:

la ignición del vehículo lanzador
la separación del cable umbilical entre el sistema de vuelo (vehículo y lanzador) y las instalaciones de
tierra.

Fase de lanzamiento.

Secuencia de eventos, muchos de ellos programados y automáticos:diseñados cuidadosamente para cada misión especifica
con fin de situar el vehículo espacial en la órbita intermedia apropiada, a partir de la cual se podría
alcanzar la órbita operacional.

Ejemplo: Giotto: estudió el cometa Halley
Quemado de la primera etapa: 145 s
Separación de la primera etapa 149,9 s

Quemado de la segunda etapa: 285,4 s

Separación de la segunda etapa 290,4 sCorte de la tercera etapa: 850,8 s
Inyección en órbita: 852,2 s
Rotación de 10 rpm: 881.1 s
Separación de la sonda 899,2 s
Aeronaves y Vehículos Espaciales

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Descripción General - IV
Fase de transferencia de órbita.

Operaciones de cambio de trayectoria desde la órbita en la que el vehículo lanzador
ha situado el vehículo espacial hasta la órbita desde la cual la fase operacionalde la
misión debe comenzar.
La transferencia de órbita requiere propulsante:
El diseñador tiene determinar la cantidad necesaria para alcanzar la órbita deseada.

Fase operacional.

Las operaciones en órbita incluyen:

Control de actitud y control de la órbita para poder llevar la misión de forma adecuada.
La fase operacional de muchas misiones termina cuando se agota el propulsante.Terminación funcional.

El fin de la vida útil del vehículo espacial es el último suceso de la misión espacial.

Los satélites en órbita geoestacionaria son desplazados a una órbita ligeramente
más alta, evitando así riesgos de colisión con otros satélites
Los satélites en órbitas terrestres bajas se procura realizar una reentrada controlada
en la atmósfera.

En esta última fase se...