Analisi e ottimizzazione indiretta di traiettorie per missioni spaziali verso asteroidi Near-Earth = Indirect trajectory analysis and optimization for space missions to Near-Earth asteroids

L'analisi e l'ottimizzazione di traiettorie verso asteroidi Near-Earth sono fondamentali per le missioni spaziali di interesse scientifico ed economico con potenziali applicazioni nell'estrazione di risorse minerarie, di difesa planetaria e di studio della genesi del Sistema Solare. In questo panorama la missione ANIME (Asteroid Nodal Intersection Multiple Encounters), proposta all'Agenzia Spaziale Italiana, si pone l'obiettivo di effettuare il fly-by di due asteroidi, classificati come potenzialmente pericolosi per la Terra, e di procedere con il rendez-vous dell'asteroide 2000 SG344. Il lavoro presentato nella tesi consiste nell'ottimizzazione della traiettoria interplanetaria, in funzione della durata e della data di partenza, verso tre asteroidi alternativi a quelli già inclusi nel progetto ANIME. Gli asteroidi interessati dall'analisi sono 2020 OM6, 2020 PJ6 e 2023 HB7; essi sono corpi di particolare interesse, di piccole dimensioni e che non costituiscono un potenziale pericolo per il pianeta. La tesi si sviluppa in tre sezioni, la prima delle quali riporta i richiami teorici in materia di astrodinamica e propulsione elettrica, utili alla comprensione del problema, e una breve ricerca generale sulle caratteristiche principali degli asteroidi, in modo particolare di quelli nella regione terrestre; la seconda sezione espone le nozioni teoriche relative all'ottimizzazione di traiettorie spaziali attraverso metodi indiretti basati sulla teoria del controllo ottimale. La terza ed ultima sezione presenta il lavoro svolto in tutte le sue fasi con annessi i risultati ottenuti.