Ottimizzazione della traiettoria di discesa sulla Luna, Metodo diretto = Trajectory Optimization of Lunar Descent, Direct method

Questa tesi si occupa dell’ottimizzazione della traiettoria di discesa per un veicolo di atterraggio sulla superficie lunare. Lo scopo generale di questo lavoro è di ottenere le variabili di controllo ottimali che minimizzino il consumo di propellente e, di conseguenza, massimizzino la massa residua. Tale ottimizzazione consentirebbe un potenziale incremento del payload trasportabile, ampliando così le capacità della missione. Partendo dalle radici dell’esplorazione lunare, il lavoro esplora la crescente attenzione verso la luna e in particolare verso gli studi di “soft-landing”, che risultano importantissimi in un contesto in cui l’atterraggio autonomo diventa sempre più importante. Tra i metodi di ottimizzazione esistenti, questa tesi impiega il metodo diretto, che suddivide la traiettoria in archi successivi e rappresenta i controlli tramite un elevato numero di parametri ottimizzabili. È stato realizzato un algoritmo in MATLAB che sfrutta la funzione `fmincon` per ottimizzare le traiettorie di discesa partendo da una soluzione iniziale di tentativo.