¿Se puede utilizar el sistema de propulsión iónica para mantener la órbita lunar?

Estoy investigando sobre sistemas de propulsión y me sugirieron que use un sistema de propulsión de iones para un satélite teórico que tengo la tarea de diseñar, necesito mantener la órbita durante tres años con un total de 720 m/s (+ 830 m/s para llegar allí) delta v para mantener las órbitas, y utilizando un satélite de 400 kg. Una órbita es bastante circular y otra más elíptica, ambas alrededor de 5000 km en el semieje mayor. Estoy tratando de averiguar cuánto empuje necesitará el sistema de propulsión para poder producir para mantener los patrones orbitales que se me ocurren. Esto se hace un poco más complicado por los bultos del campo gravitatorio de la luna, pero también sé muy poco sobre orientación y propulsión para tener buenas ideas. No he podido encontrar ningún satélite de 400 kg en órbita lunar que utilice sistemas de propulsión iónica, así que no puedo.

"720 delta total v" ¿qué unidades? "Satélites clase ESPA" ¿Qué son esos? Los satélites pueden permanecer en órbita lunar durante décadas si no bajan demasiado, por lo que sin detalles adicionales sobre "los patrones orbitales que (usted) crea", la respuesta es ciertamente "Sí, y en algunos casos incluso sin eso". Por ejemplo, Chandrayaan-1 se lanzó en 2008 y se detectó por última vez en 2016 todavía en órbita lunar. Ver también
Lo siento, 720 m/s (+ 830 m/s para llegar allí) delta v para mantener las órbitas y usando un satélite de 400 kg. Una persona con la que estoy trabajando en este proyecto mencionó que una órbita es bastante circular y otra más elíptica, ambas alrededor de 5000 km en el semieje mayor.
Muy bien, ¿puedes seguir adelante y hacer clic en "editar" y poner eso en tu pregunta? ¡Gracias!
solo para referencia (como creo que se ha editado), clase ESPA de satélites <700 kg: csaengineering.com/content/dam/moog/literature/Space_Defense/…

Respuestas (1)

Suponiendo que solo necesita los 720 m / s en propulsión eléctrica para el mantenimiento orbital (¿ la inserción de 830 m / s se realiza químicamente? ), Creo que es posible.

Un análisis de primer orden proporciona un requisito de empuje del orden de mili-Newtons:

a C C mi yo a v gramo = Δ V T = F T metro → F T = 400 k gramo ⋅ 720 metro / s 3 y r → F T =∼ 3 metro norte

El DART de la NASA , aunque no es una misión lunar, tiene una masa similar (610 kg) y utiliza propulsión eléctrica ( NEXT-C ), por lo que puede ser un buen punto de partida para las ideas.

El NEXT-C de Aerojet Rocketdyne puede producir ampliamente esta cantidad de empuje:

SIGUIENTE-C

(Fuente: hoja de datos NEXT-C )

Incluso con ciclos de trabajo más realistas (10% -> ~30mN, 1% -> ~300mN) todavía es posible con NEXT-C, aunque ciertamente existen otras opciones.

Todos los documentos que estoy viendo sobre "mantenimiento orbital de bajo empuje" parecen ignorar o dejar que el lector se ocupe de la gravedad asférica, pero pueden ser útiles independientemente:

El último artículo es una disertación, por lo que es bastante detallado, aunque eso puede ser útil para desarrollar una comprensión.

Vaya, eso es muy útil. Muchas gracias por todo eso, estoy bastante lejos de mi cabeza con esta clase y proyecto, ¡así que esto es enorme!
¿Se puede utilizar el sistema de propulsión iónica para mantener la órbita lunar?
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