Determinación de la trayectoria de retorno libre para una misión lunar

Abstract

En el presente trabajo se intenta predecir la Trayectoria de Retorno Libre generada por una astronave en el sistema rotatorio Tierra-Luna empleando el Modeló Restringido Circulo Plano de los Tres Cuerpos (MRCPTC) y el Método Runge-Kutta de Cuarto Orden (RK4) para la resolución numérica de un sistema de ecuaciones diferenciales. Analizamos las consecuencias del cambio en tres condiciones iniciales previas a la maniobra de Inyección Trans-Lunar (Altura sobre la Superficie Terrestre, Ángulo de Vuelo y Variación de Velocidad) y como estas afectan a la trayectoria del vehículo espacial, así como las condiciones finales de su viaje hacia la Luna. Para simplificar el análisis, se modeló el movimiento de la astronave dentro de un universo bidimensional. Al realizar la maniobra de Inyección a 200 km sobre la superficie de la Tierra, variando la velocidad a 3, 05 km/s y utilizando un ángulo de 226, 81◦ respecto al eje imaginario que une a la Tierra con la Luna, se logro la trayectoria de retorno libre (en forma de 8) con el máximo acercamiento, aproximadamente unos 4, 357 km de distancia entre el vehículo y la superficie lunar.