Ottimizzazione di traiettorie orbitali per satelliti in LEO sotto l'influenza di J2 = Orbital trajectories optimization for LEO satellites under the effect of J2 perturbation

In questa tesi viene utilizzato un metodo numerico per analizzare traiettorie ottime di trasferimento orbitale per satelliti LEO. Si impiega l'approssimazione di Edelbaum per descrivere le trasferte con motori a bassa spinta tra orbite LEO circolari, in termini di variazione di semiasse maggiore, inclinazione, ascensione retta del nodo ascendente, tenendo conto della precessione nodale dovuta all'armonica zonale J2. Si sfrutta un metodo di ottimizzazione indiretto, basato sul Principio di Pontryagin, per trovare le soluzioni a tempo minimo e a minimo consumo di propellente per le manovre desiderate, che possono essere rappresentative, per esempio, di missioni come Earth Orbit Raising o Active Debris Removal. Metodi di ottimizzazione indiretta come questo presentano notevoli vantaggi in quanto offrono una buona precisione, associata a tempi di calcolo molto rapidi. Vengono poi analizzati casi di trasferte con diverse variazioni di semiasse maggiore e RAAN a partire da un'orbita con 400 km di altitudine e 51 gradi di inclinazione iniziali, valori rappresentativi dei parametri orbitali della ISS. Si cercheranno in particolare le soluzioni ottime per quanto riguarda tempo minimo e minimo consumo di propellente.