Sobrevuelo de STK Astrogator Earth

TLDR: ¿Cómo configura una maniobra EEV, específicamente, cómo pasa de una órbita terrestre a una órbita heliocéntrica con un periapsis dentro de la órbita de Venus en astrogator? Conozco la teoría, pero el astrogator no quiere cooperar.


Estoy tratando de modelar la próxima misión Dragonfly en STK, que utiliza una asistencia de gravedad de la Tierra para cambiar de dirección a Venus y más allá. Básicamente, estoy tratando de modelar una quemadura desde una órbita de estacionamiento de la Tierra a una órbita heliocéntrica con un perigeo dentro de la órbita de Venus. Después de un pequeño TCM en el perigeo heliocéntrico, debería resultar en una asistencia de la gravedad de la Tierra después de un total de aproximadamente un año de tiempo de viaje. Puede buscar en Google la misión que mostrará el contorno aproximado de la órbita; solo me interesa su aproximación a Venus, nada más allá de eso.

En astrogator, después del lanzamiento hay una secuencia de destino, dentro de la cual propago el LEO, configurando la condición de parada de duración en 0 y convirtiéndolo en una variable independiente para el objetivo. Luego tengo una maniobra impulsiva, la configuro en vector de empuje y las coordenadas en "VNCSun". Hice las variables independientes de los componentes de VNC y le di a "V" una condición inicial de -6000 m/s. Luego establecí los resultados de esta maniobra en: "excentricidad" con respecto a la Tierra 1.2 +/- .2 y "perigeo" con respecto al Sol > 80000000 +/- 1e6 km. No es el mejor, pero estaba tratando de forzar un resultado cercano a ese en el perfil de la misión. Luego configuré el corrector diferencial.

Mi opinión es que cuando estás en una órbita terrestre, si realizas una quemadura en la dirección opuesta a la velocidad heliocéntrica de la Tierra, disminuirá tu perigeo con respecto al Sol, por lo tanto, el componente de empuje de velocidad negativa. Sin embargo, el satélite simplemente sigue su trayectoria de lanzamiento de regreso a la Tierra. Cuando le doy una velocidad positiva, se vuelve hiperbólico con respecto al Sol. En el medio y no escapa al SOI de la tierra.

Si alguien pudiera explicarme como configurar una maniobra EEV en astrogator se lo agradeceria eternamente. Además, pasé por un tutorial de New Horizon que usaba astrogator y, aparentemente, cuando usas la orientación de bplane, necesitas una condición inicial razonablemente precisa. Usaron presentópt, pero me preguntaba si había una alternativa al programa DOS. Probablemente podría hacerlo a mano, pero ¿qué estoy buscando, el ángulo entre la Tierra y Venus en el momento del sobrevuelo? A partir de eso, supongo que podría configurar el objetivo bplane. Revisé los videos tutoriales en el sitio web de AGI y, aunque son bastante buenos, no explican cómo configurar trayectorias interplanetarias o asistencias de gravedad bplane. (Por ejemplo, en el tutorial de la sonda de Marte, van del espacio interestelar a Marte, no de la Tierra a Marte; en el video de transferencia rápida van de una órbita terrestre a otra; en el video de bplane lo usan para apuntar a una órbita específica alrededor de la luna, no para realizar una asistencia de gravedad).

Su pregunta es "¿Cómo configurar una maniobra EEV en astrogator?" y buscas una explicación exhaustiva, o tienes una idea de cómo hacerlo y solo tienes unas preguntas concretas sobre determinados puntos? Tal como está, su publicación es bastante larga y pide a los lectores que sigan un extenso hilo de pensamiento. Cuanto más específicamente pueda identificar exactamente qué pregunta desea que se responda, mejor. Solo puedo encontrar un signo de interrogación en su publicación, y esa oración no es realmente una pregunta.
Agregué un TLDR para una pregunta más específica.
Lo he movido a la parte superior donde creo que será aún más útil. ¡Gracias!

Respuestas (2)

El tutorial de la misión New Horizons al que se refiere puede provenir de nuestro blog aquí. Tendrías que hacer algo similar. Blog del Gremio de Astrogadores

Para múltiples misiones de sobrevuelo, Marty Ozimek y Justin Atchinson en APL hicieron un gran trabajo al describir un problema similar con múltiples sobrevuelos aquí: Ejemplo de APL

En cuanto a las alternativas a presentadopt, solo hay unas pocas. MAnE es uno que he usado en el pasado, pero no es gratis. Lo que realmente necesita es una buena estimación inicial de las condiciones de oscilación en los múltiples planetas. Para New Horizons, teníamos parámetros de bplane para apuntar a Júpiter. Si puede obtener los parámetros del plano b y los tiempos de sobrevuelo, puede hacerlo como lo hicieron Ozimek y Atchinson. Si no los tiene, pero solo tiene los tiempos de encuentro, aún puede hacerlo. Encuéntrame en twitter o linkedin, y contáctame, y puedo entrar en más detalles.

La respuesta completa está más allá del alcance de StackExchange. Puede encontrar un tutorial rápido de Astrogator para la salida de la Tierra a la órbita de Marte aquí . En última instancia, deberá usar la orientación del plano b si desea acercarse a una asistencia de gravedad.

Incluso para una orientación simple, necesitará conocer la asíntota de salida aproximada (normalmente de un gráfico de chuleta de cerdo ) antes de que pueda comenzar a usar el corrector diferencial en Astrogator. El corrector diferencial no es bueno para encontrar una solución de la nada, necesita una semilla bastante buena. Sin una buena condición inicial, nunca chocará con otro planeta en el espacio 3D. También en Astrogator normalmente necesitas hacer múltiples segmentos de propagación con múltiples campos de gravedad (ver tutorial).

Encontré otros dos recursos que pueden ser de ayuda, aunque nunca los he usado: NASA Ames Trajectory Browser y Matlab Venus Porkchop Generator