Astronáutica y Vehículos Espaciales - Tema 2: Mecánica Orbital ...
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Introducción Histórica a la Mecánica OrbitalEl Problema de los Dos CuerposLeyes horarias. Teorema de Lambert. Elementos OrbitalesTeoría de PerturbacionesGeneralidades. Ecuaciones planetariasCampo gravitatorio de un cuerpo no esférico. AchatamientoOtros efectos. Resumen. Periodos orbitales.Propagadores. Determinación de órbitas.Resistencia atmosférica IVEste efecto se puede aprovechar para realizar maniobras deaerofrenado (aerobraking).Por ejemplo, en la “Mars Reconnaissance Orbiter” (2005), seconsiguieron ahorrar 600 kg. de combustible.Otros ejemplos: Magallanes (Venus) — 1989–1994. MarsSurveyor — 1996–2006. Mars Odissey —2001. 114 / 151
Introducción Histórica a la Mecánica OrbitalEl Problema de los Dos CuerposLeyes horarias. Teorema de Lambert. Elementos OrbitalesTeoría de PerturbacionesGeneralidades. Ecuaciones planetariasCampo gravitatorio de un cuerpo no esférico. AchatamientoOtros efectos. Resumen. Periodos orbitales.Propagadores. Determinación de órbitas.Presión de radiación solar ILa incidencia de la luz solar (fotones) en una superficieproduce un efecto mecánico: la presión de radiación solar.A 1 AU del Sol, el flujo medio de intesidad de radiaciónrecibido es de I = 1358 W/m 2 . La presión mecánica secalcula como p = I /c = 4,5 × 10 −6 N/m 2 , donde c es lavelocidad de la luz en el vacío.La fuerza en una placa plana (como un espejo, o un panelsolar) será F = pA(1 + ε) cos ϕ⊙, donde A es el área, ε elcoeficiente de reflectividad, y ϕ⊙ el ángulo de incidencia.ε ∈ [−1, 1] :⎧⎨⎩ε = 1 : totalmente reflectanteε = 0 : absorbente (cuerpo negro)ε = −1 : totalmente transparenteLa fuerza de perturbación será, aproximadamente:⃗γ P = −4,5 × 10 −6 Am V⃗e⊙(1 + ε) cos ϕ⊙, donde m V es la masadel vehículo y ⃗e⊙ apunta en la dirección del sol desde elvehículo.115 / 151
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Introducción Histórica a la <strong>Mecánica</strong> <strong>Orbital</strong>El Problema de los Dos CuerposLeyes horarias. Teorema de Lambert. Elementos <strong>Orbital</strong>esTeoría de PerturbacionesGeneralidades. Ecuaciones planetariasCampo gravitatorio de un cuerpo no esférico. AchatamientoOtros efectos. Resumen. Periodos orbitales.Propagadores. Determinación de órbitas.Resistencia atmosférica IVEste efecto se puede aprovechar para realizar maniobras deaerofrenado (aerobraking).Por ejemplo, en la “Mars Reconnaissance Orbiter” (2005), seconsiguieron ahorrar 600 kg. de combustible.Otros ejemplos: Magallanes (Venus) — 1989–1994. MarsSurveyor — 1996–2006. Mars Odissey —2001. 114 / 151
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