Analisi di trasferimenti a bassa spinta con effetto di J2 = Analysis of low thrust transfers with J2 effect

Lo sviluppo del settore spaziale ha portato negli anni all’affollamento, in particolari orbite, di materiali di scarto, detti detriti. Questi, nel caso in cui non vengano trattati, porteranno ad una cessazione futura dei lanci e a un aumento del rischio di collisioni in orbita, come evidenziato nello scenario avanzato Kessler nella sua omonima Sindrome di Kessler. Lo smaltimento di questi elementi rappresenta una necessità imprescindibile. L’utilizzo di propulsione elettrica per queste operazioni offre un risparmio in termini di propellente utilizzato. I tempi di manovra più lunghi rispetto al caso con propulsione chimica permettono lo sfruttamento delle perturbazioni legate alla non sfericità della terra, in particolare quelle legate all’armonica J2. In questa tesi sono state considerate manovre di trasferimento tra orbite quasi circolari, i cui costi sono stati ottenuti mediante un metodo indiretto di ottimizzazione di un problema di orbite basse con J2 basato sulla teoria di Edelbaum. Nella prima parte del lavoro sono state analizzate le manovre di variazione di quota e inclinazione, partendo da condizioni iniziali fisse, successivamente sono stati analizzati gli andamenti dei parametri orbitali, in modo tale da giustificare i comportamenti delle curve ottenute in precedenza. Nella seconda parte sono stati analizzati gli effetti legati alla variazione delle condizioni iniziali. I risultati ottenuti hanno permesso di trovare opportunità di manovra tali da poter risparmiare in termini di costo e durata.