ΙΑΧ 05 Β.5.2. ΜΙΣΣΙΟΝ ΑΝΑΛΨΣΙΣ ΟΦ ΗΕςΕΛΙΥΣ ΛΥΝΑΡ ΜΙΧΡΟΣΑΤΕΛΛΙΤΕ ΜΙΣΣΙΟΝ

Transcript

1 Scarì, Ettore and Ceriotti, Matteo and Colombo, Camilla and Vasile, Massimiliano (2005) Mission analysis of Hevelius-lunar microsatellite mission. In: 56th International Astronautical Congress, , This version is available at Strathprints is designed to allow users to access the research output of the University of Strathclyde. Unless otherwise explicitly stated on the manuscript, Copyright and Moral Rights for the papers on this site are retained by the individual authors and/or other copyright owners. Please check the manuscript for details of any other licences that may have been applied. You may not engage in further distribution of the material for any profitmaking activities or any commercial gain. You may freely distribute both the url ( and the content of this paper for research or private study, educational, or not-for-profit purposes without prior permission or charge. Any correspondence concerning this service should be sent to the Strathprints administrator: The Strathprints institutional repository ( is a digital archive of University of Strathclyde research outputs. It has been developed to disseminate open access research outputs, expose data about those outputs, and enable the management and persistent access to Strathclyde's intellectual output.

2 ΙΑΧ 05 Β.5.2 ΜΙΣΣΙΟΝ ΑΝΑΛΨΣΙΣ ΟΦ ΗΕςΕΛΙΥΣ ΛΥΝΑΡ ΜΙΧΡΟΣΑΤΕΛΛΙΤΕ ΜΙΣΣΙΟΝ Εττορε Σχαρ, Ματτεο Χεριοττι,Χαmιλλα Χολοmβο, Μασσιmιλιανο ςασιλε Dιπαρτιmεντο δι Ινγεγνερια Αεροσπαζιαλε, Πολιτεχνιχο δι Μιλανο ςια Λα Μασα 34, 20156, Μιλαν, Ιταλψ. Εmαιλ : ϖασιλε αερο.πολιmι.ιτ ΑΒΣΤΡΑΧΤ Τηισ παπερ δεσχριβεσ τηε mισσιον αναλψσισ ανδ δεσιγν οφ τηε Ηεϖελιυσ Λυναρ Μιχροσατελλιτε Μισσιον. Τηε mαιν γοαλ οφ τηε οϖεραλλ mισσιον ισ το πλαχε α νετ λανδερ ον τηε φαρ σιδε οφ τηε Μοον το περφορm σοmε σχιεντιφιχ εξπεριmεντσ. Τωο διφφερεντ σατελλιτεσ ηαϖε βεεν δεσιγνεδ το αχηιεϖε τηισ οβϕεχτιϖε: α mιχροσατελλιτε ορβιτερ το συππορτ τηε νετ λανδερ ανδ α χαρριερ σπαχεχραφτ το τρανσπορτ τηε νετ λανδερ. Αν Λ2 Ηαλο ορβιτ ηασ βεεν σελεχτεδ φορ τηε ορβιτερ ιν ορδερ το ηαϖε α χονσταντ χοmmυνιχατιον λινκ βετωεεν τηε λανδερσ ανδ τηε Εαρτη. Τηε ινϖαριαντ mανιφολδσ οφ τηε Εαρτη Μοον σψστεm ηαϖε βεεν υσεδ το δεσιγν α λοω χοαστ τρανσφερ τραϕεχτορψ το τηε Λ2 Ηαλο ορβιτ. Πριορ το τηε βεγιννινγ οφ λανδινγ οπερατιονσ τηε χαρριερ ισ παρκεδ ιντο α φροζεν ορβιτ αφτερ α WΣΒ τρανσφερ. Φιναλλψ τηε δεσχεντ ανδ λανδινγ πηασεσ ηαϖε βεεν δεσιγνεδ ιν ορδερ το αχχοmπλιση τηε φιναλ γοαλσ. Τηε ωηολε mισσιον αναλψσισ ανδ δεσιγν προχεσσ ηασ βεεν δριϖεν βψ τηε νεεδ φορ α λοω χοστ ανδ λοω ρισκ mισσιον. ΙΝΤΡΟDΥΧΤΙΟΝ Σινχε τηε εαρλψ ποστ Απολλο περιοδ, τηε ιδεα οφ mισσιονσ το τηε φαρ σιδε οφ τηε Μοον βεχαmε αττραχτιϖε. Ηοωεϖερ συχη κινδσ οφ mισσιονσ (ε.γ. ηυmαν/ροβοτιχ εξπλορατιον, περmανεντ βασεσ ορ πλαχεmεντ οφ σπαχε τελεσχοπεσ ανδ οτηερ σχιεντιφιχ παχκαγεσ) ωουλδ βε υναβλε το mαινταιν ανψ χονταχτ ωιτη τηε γρουνδ στατιονσ ον Εαρτη. Ασ ουτλινεδ βψ Φαρθυηαρ ανδ Σχηmιδ 1,2,3 αν υνιντερρυπτεδ χοmmυνιχατιονσ λινκ ωιτη τηε Εαρτη χουλδ βε εσταβλισηεδ βψ φορχινγ α σινγλε ρελαψ σατελλιτε το φολλοω α τραϕεχτορψ αβουτ τηε Εαρτη Μοον Λ2 λιβρατιον ποιντ, ωηερε ιτ ωουλδ αλωαψσ βε ϖισιβλε φροm βοτη σποτσ. Τηε φιρστ αππλιχατιον οφ λιβρατιον ποιντ ορβιτσ ανδ τηειρ ασσοχιατεδ τρανσφερ τραϕεχτοριεσ ωασ τηε ΙΣΕΕ 3 σπαχεχραφτ mισσιον. Ον Νοϖεmβερ 20,1978, τηε ΙΣΕΕ 3 σπαχεχραφτ ωασ συχχεσσφυλλψ πλαχεδ ον α ηαλο ορβιτ αβουτ τηε Συν Εαρτη Λ1 λιβρατιον ποιντ βψ α διρεχτ τρανσφερ τραϕεχτορψ 4. Σινχε τηατ δατε οτηερ mισσιονσ το λιβρατιον ποιντσ ηαϖε βεεν συχχεσσφυλλψ δεσιγνεδ ωιτη αν ασσοχιατεδ γρεατ δεϖελοπmεντ οφ στυδιεσ οφ τηε mυλτι βοδψ δψναmιχ Ονε οφ πραχτιχαλ ρεσυλτσ ωασ τηε εφφεχτιϖε δεσιγν οφ λοω ενεργψ τρανσφερσ το τηε Μοον; ιν φαχτ διφφερεντ σολυτιονσ ηαϖε σηοων α σαϖινγ υπ το 22% ιν τοταλ ϖ χοστ, τηουγη ωιτη α σενσιβλε ινχρεmεντ ιν τηε τιmε οφ φλιγητ. Τηε χονσεθυεντ σαϖινγ οφ τηε ρεθυιρεδ προπελλαντ ανδ τηε τεχηνολογιχαλ δεϖελοπmεντ ιν mανυφαχτυρινγ mινιατυριζεδ βυτ χαπαβλε παψλοαδ ινστρυmεντσ ηασ οπενεδ α νεω φροντιερ ιν σπαχε mισσιον δεσιγν βασεδ ον σmαλλ σιζεδ ανδ λοω χοστ mισσιονσ 16. Σmαλλ σιζε βυσεσ συβσταντιαλλψ ρεδυχε mισσιον χοστ βψ εναβλινγ χηεαπ αχχεσσ το σπαχε ϖια πιγγψβαχκ ορ ριδε σηαρινγ λαυνχη οππορτυνιτιεσ ιντο ηιγη Εαρτη ορβιτ, ανδ α ραπιδ δεϖελοπmεντ σχηεδυλε. Ιν τηισ σχεναριο τηε Ηεϖελιυσ Λυναρ Μιχροσατελλιτε Μισσιον αιmσ ατ πλαχινγ α νετ λανδερ ον τηε φαρ σιδε οφ τηε Μοον το περφορm σχιεντιφιχ εξπεριmεντσ ανδ το τεστ νεω κεψ εναβλινγ τεχηνολογιεσ. Τηε mισσιον αναλψσισ ανδ δεσιγν προχεσσ ηασ βεεν δριϖεν βψ στριχτ λοω χοστ ανδ λοω mασσ ρεθυιρεmεντσ. Α γρεατ εφφορτ ηασ βεεν πυτ ιν τηε ιντεγρατιον οφ τηε παψλοαδ ιν τηε λιmιτσ οφ α σmαλλ βυσ ιν ορδερ το ρεδυχε τηε λαυνχη χοστ το α mινιmυm. Το σατισφψ τηεσε οβϕεχτιϖεσ αλλ τηε ρεχεντ τεχηνολογιεσ ανδ ιννοϖατιϖε mισσιον αναλψσισ χονχεπτσ ηασ βεεν χονσιδερεδ ασ δεσχριβεδ ιν τηισ παπερ. 1 ΤΗΕ ΜΙΣΣΙΟΝ Τηε οβϕεχτιϖε οφ τηε mισσιον ισ τηε δεσιγν οφ α mιχροσατελλιτε τηατ σηουλδ οπερατε ασ αν ορβιτερ αρουνδ τηε Μοον το συππορτ α νετ λανδερ ον τηε φαρ σιδε. Τηε ηιγη λεϖελ mισσιον ρεθυιρεmεντσ ασκ φορ τηε δεσιγν οφ τωο κινδσ οφ σπαχεχραφτ: αν ορβιτερ ανδ ατ λεαστ τηρεε λανδερσ. Α πρελιmιναρψ τραδε οφφ αναλψσισ λεδ το τηε χηοιχε οφ α χαρριερ σπαχεχραφτ το δελιϖερ τηε νετ λανδερσ ον τηε φαρ σιδε οφ τηε Μοον. Τηε παψλοαδσ ινσταλλεδ ον τηε διφφερεντ σπαχεχραφτ αρε εξπεχτεδ το προϖιδε: 1

3 σχιεντιφιχ κνοωλεδγε ον τηε προπερτιεσ οφ τηε λυναρ σοιλ. Τηε τηρεε λανδερσ ωιλλ χοοπερατε ωηιλε περφορmινγ αχουστιχ ανδ σεισmιχ εξπεριmεντσ ανδ ωιλλ αχθυιρε διφφερεντ σετσ οφ mεασυρεσ οφ τεmπερατυρε ανδ mαγνετιχ φιελδ ατ γρουνδ λεϖελ. α ηιγη ρεσολυτιον mαπ (10 m δεφινιτιον) οφ α πορτιον οφ τηε φαρ σιδε. Τηισ οπερατιον ωιλλ βε χαρριεδ ουτ βψ τηε χαρριερ σπαχεχραφτ ον α λοω λυναρ ορβιτ ανδ ωιλλ προϖιδε ινφορmατιον το σελεχτ α ποσσιβλε λανδινγ σιτε. α mεασυρεmεντ οφ τηε γραϖιτατιοναλ φιελδ οφ τηε Μοον. Α Λαγρανγιαν Ορβιτ Dετερmινατιον Εξπεριmεντ ωιλλ προϖιδε ινφορmατιον ον λιβρατιον ποιντσ σταβιλιτψ ανδ περτυρβατιον ενϖιρονmεντ. Μιχρο Ινφραρεδ Σπεχτροmετερ ανδ Ραδιο Αστρονοmψ εξπεριmεντσ ρεσυλτσ. Τηε σχιεντιφιχ γοαλσ οφ τηε mισσιον ηασ στρονγλψ ινφλυενχεδ τηε mισσιον αναλψσισ δεσιγν προχεσσ ιντροδυχινγ στριχτ χονστραιντσ ον τηε ποσσιβλε οπερατιϖε ορβιτσ ανδ τηειρ τρανσφερ τραϕεχτοριεσ. Τηε λαυνχη ισ σχηεδυλεδ ιν 2015, τηε ωηολε mισσιον λαστσ φροm Σεπτεmβερ 2015 τιλλ ϑυνε Τηε χοοπερατιον βετωεεν ορβιτερ ανδ χαρριερ ρεθυιρεσ αν αππροπριατε σχηεδυλινγ οφ mισσιον πηασεσ αχχορδινγ το τηε λαυνχηινγ οππορτυνιτιεσ ανδ τηε ιδεαλ χονδιτιονσ το περφορm τηε εξπεριmεντσ. 2.1 Ορβιτερ 2 ΤΗΕ ΣΠΑΧΕΧΡΑΦΤΣ Τηε ορβιτερ ωιλλ βε οφ τηε 100 κγ χλασσ ανδ ωιλλ βε λαυνχηεδ ασ α σεχονδαρψ παψλοαδ ον αν ΑΣΑΠ λικε πλατφορm ορ ασ α πιγγψβαχκ. Τηε σπαχεχραφτ εmβαρκ τηε φολλοωινγ σχιεντιφιχ παψλοαδσ: Μιχρο Ινφραρεδ Σπεχτροmετερ (ΜΙΣ) ωιτη α mασσ οφ 2.3 κγ ανδ α ρεθυιρεδ ινπυτ ποωερ οφ 4 W. Ιτ ηασ το βε χοντινυουσλψ ποιντεδ τοωαρδσ τηε mοον. Λαγρανγιαν Ορβιτ Dετερmινατιον Εξπεριmεντ (ΛΟDΕ) ωιτη α ρεθυιρεδ mασσ οφ 6.2 κγ ανδ αν ινπυτ ποωερ οφ 2 W. Ραδιο Αστρονοmψ εξπεριmεντ (ΡΑΣ). Τηισ παψλοαδ ρεθυιρεσ αχχυρατε δεεπ σπαχε ποιντινγ διρεχτιον. Ιν αδδιτιον τηε σπαχεχραφτ ωιλλ γιϖε ναϖιγατιον συππορτ ανδ δατα ρελαψ το τηε νετ λανδερ ανδ ωιλλ περφορm τηε χαρριερ τραχκινγ δυρινγ τηε Μοον Γραϖιτατιοναλ Εξπεριmεντ, ωηεν τηατ χαν νοτ βε αχχοmπλισηεδ φροm Εαρτη δυε το τηε λαχκ οφ ϖισιβιλιτψ. Τηε δεσιγνεδ σατελλιτε βυσ ισ α τηρεε αξισ σταβιλιζεδ βοξ ωιτη α δρψ mασσ οφ αβουτ 75 κγ ανδ α τοταλ λαυνχη mασσ οφ αβουτ 125 κγ (α mαργιν οφ 10% ισ ινχλυδεδ). Φιγ. 1: Ορβιτερ ιντερναλ χονφιγυρατιον ανδ τεmπερατυρεσ ρεσυλτινγ φροm τηε τηερmαλ αναλψσισ. Τηε φιρστ ϖαλυε ρεφερσ το τηε χολδ χασε, τηε σεχονδ το τηε ηοτ χασε. Τηε mαιν ενγινε σψστεm ισ mαδε οφ φουρ βιπροπελλαντ (Ν2Ο4/Ν2Η4) χηεmιχαλ τηρυστερσ γιϖινγ α 22 Ν τηρυστ εαχη ανδ 308 σ οφ σπεχιφιχ ιmπυλσε. Τηε σατελλιτε ισ ποωερεδ βψ τωο δεπλοψαβλε ανδ αδϕυσταβλε σολαρ αρραψσ ωιτη α 0.3 m αρεα εαχη ανδ 32 Λι ιον χελλσ τηατ δελιϖερ α τοταλ βυσ ϖολταγε οφ 28 ς. Φιγυρε 1 σηοωσ τηε ιντερναλ χονφιγυρατιον οφ τηε σατελλιτε ωιτη τηε τεmπερατυρε ϖαλυεσ ρεσυλτινγ φροm τηε τηερmαλ αναλψσισ. Τηερε αρε 12 σmαλλερ τηρυστερσ το προϖιδε φορ στατιον κεεπινγ mανοευϖρεσ ανδ αττιτυδε χοντρολ; τηεσε δεϖιχεσ αρε λοχατεδ ον τηε ϖερτεξεσ οφ τηε mαιν βοδψ. Τηε σολαρ αρραψσ ηαϖε α 2.10 m φυλλ σπαν ανδ χαν ροτατε ον τηειρ αξισ. Τηε χοννεχτιον ισ πλαχεδ ιν προξιmιτψ οφ τηε συπποσεδ χεντρε οφ mασσ ποσιτιον; τηεψ χαννοτ βε πλαχεδ ιν αν ηιγηερ ποσιτιον νοτ το ιντερφερε ωιτη τηε σταρ τραχκερσ σενσορσ φιελδ οφ ϖιεω. Τηερε αρε φουρ συν σενσορσ, πλαχεδ ιν παιρσ (περπενδιχυλαρ) ον τηε λατεραλ φαχεσ, ανδ τωο σταρ τραχκερσ, πλαχεδ ον τηε συν φρεε φαχεσ. Τηε φιελδ οφ ϖιεω οφ τηε σταρ σενσορσ (40 ) ισ δεσιγνεδ νοτ το ιντερφερε ωιτη τηε σολαρ αρραψσ ποσιτιον ανδ τηε οπενεδ ηιγη γαιν αντεννα. Τηε συν φρεε φαχεσ αρε δεδιχατεδ το τηε τηερmαλ ραδιατορσ. Τηε Μιχρο Ινφραρεδ Σπεχτροmετερ (ΜΙΣ) ισ πλαχεδ νεαρ τηε αντενναε. Τηε ορβιτερ ηασ τωο ηιγη γαιν αντενναε. Τηε φιξεδ ονε ισ α δεπλοψαβλε παραβολα (0.75 m οφ διαmετερ); τηε σmαλλερ παραβολα ισ πλαχεδ ον α ροβοτιχ αρm το mαινταιν τηε λινκ ωιτη τηε Εαρτη. Τηε ορβιτερ ηασ αλσο τωο οmνι διρεχτιοναλ λοω γαιν αντενναε φορ φαιλυρε ρεχοϖερψ. Τηε βαττεριεσ αρε πλαχεδ νεαρβψ τηε ραδιατορσ φαχε το δισσιπατε εξχεσσ ηεατ ανδ νοτ φαρ φροm τηε σολαρ αρραψσ χοννεχτιον. Τηε σψστεmσ βοξεσ αρε πλαχεδ ον τηε στρυχτυραλ ηοριζονταλ σηελφ ιν τηε νεαρεστ ποσιτιον το τηε mαιν ινερτιαλ αξεσ το ρεδυχε τηε mοmεντυm οφ ινερτια οφ τηε σ/χ. 2

4 2.2 Χαρριερ Τηε πριmαρψ αιm οφ τηε χαρριερ ισ το τρανσπορτ τηε τηρεε λανδερσ χλοσε το τηε Μοον συρφαχε. Ιν αδδιτιον τηε χαρριερ mυστ περφορm α συρφαχε mαππινγ ανδ ωιλλ βε υσεδ ασ α βεαχον φορ τηε Μοον Γραϖιτατιοναλ φιελδ εξπεριmεντ. Τηε ινσταλλεδ σχιεντιφιχ παψλοαδσ αρε: Μιχρο Ηιγη Ρεσολυτιον Μαππινγ (ΜΗΡΜ: 1 κγ 9 W) χαmερα φορ τηε λανδινγ σιτε. Ιτ ρεθυιρεσ α mαξιmυm ωορκινγ αλτιτυδε οφ 600 Κm. Dεσχεντ Χαmερα (DΕΧ). Ιτσ mασσ ισ 0.2 κγ ανδ τηε νεχεσσαρψ ποωερ ισ 10 W. Τηε σατελλιτε βυσ ισ α τηρεε αξισ σταβιλιζεδ βοξ ωιτη α τριανγυλαρ βασε πψραmιδ ον τοπ τηατ ρεπρεσεντσ τηε φιξινγ στρυχτυρε φορ τηε λανδερσ. Τηε τοταλ mασσ ισ 769 κγ (299 κγ δρψ mασσ), χονσιδερινγ τηε υππερ σταγε σολιδ ροχκετ (Σταρ 48Α, Ν τηρυστ, 290 σ σπεχιφιχ ιmπυλσε) ανδ τηε ορβιταλ mοδυλε τηε τοταλ mασσ ατ λαυνχη γετσ το 3169 κγ. Φορ τηε φιναλ Μοον δεσχεντ ανδ λανδινγ πηασε φουρ βιπροπελλαντ (Ν2Ο4/Ν2Η4) χηεmιχαλ τηρυστερσ οφ 556 Ν τηρυστ εαχη ανδ 330 σ οφ σπεχιφιχ ιmπυλσε αρε υσεδ ωηιλε τηε σπαχεχραφτ ισ ποωερεδ βψ αρραψσ πανελσ φορ α τοταλ 1.2 m αρεα ανδ βψ 120 Λι ιον χελλσ βαττεριεσ. Φιγυρε 2 σηοωσ τηε ιντερναλ χονφιγυρατιον οφ τηε σατελλιτε ωιτη τηε τεmπερατυρε ϖαλυεσ ρεσυλτινγ φροm τηε τηερmαλ αναλψσισ. Τηερε αρε 12 σmαλλερ τηρυστερσ το προϖιδε φορ αττιτυδε χοντρολ; τηεσε δεϖιχεσ αρε λοχατεδ ον τηε ϖερτεξεσ οφ τηε mαιν βοδψ. Τηε σολαρ αρραψσ ηαϖε α 2.70 m φυλλ σπαν ανδ χαν ροτατε ον τηειρ αξισ. Τηερε αρε φουρ συν σενσορσ, πλαχεδ ιν παιρσ (περπενδιχυλαρ) ον τηε λατεραλ φαχεσ, ανδ τωο σταρ τραχκερσ, πλαχεδ ον τηε συν φρεε φαχεσ; τηε φιελδ οφ ϖιεω οφ τηε λαττερ (40 ) ισ δεσιγνεδ νοτ το ιντερφερε ωιτη τηε σολαρ αρραψσ ποσιτιον. Τηε συν φρεε φαχεσ αρε δεδιχατεδ το τηε τηερmαλ ραδιατορσ τοο. Τηε χαρριερ ηασ ονε ηιγη γαιν αντεννα πλαχεδ ον α ροβοτιχ αρm. Ιτσ διαmετερ ισ οφ 8 χm ανδ ιτ ισ υσεδ βοτη φορ λινκ το τηε Εαρτη ανδ το τηε ορβιτερ σ/χ. Dυρινγ τηε τρανσφερ ορβιτ ανδ τηε γραϖιτατιοναλ εξπεριmεντ πηασεσ τηε λινκσ αρε mαινταινεδ βψ τωο οmνι διρεχτιοναλ λοω γαιν αντενναε; τηεψ ωορκ αλσο φορ φαιλυρε ρεχοϖερψ. Αν εντιρε φαχε mυστ βε δεδιχατεδ το τηε λανδερσ συππορτινγ στρυχτυρε; α χλεαρ σεπαρατιον φροm τηε σ/χ αφτερ λανδινγ mυστ βε προϖιδεδ. Τηε χαρριερ σολαρ αρραψσ ωιλλ βε εϕεχτεδ βεφορε τηε δεορβιτινγ νοτ το ιντερφερε ωιτη λανδερσ σεπαρατιον φροm τηε mαιν βοδψ. Τηε βαττεριεσ αρε πλαχεδ νεαρβψ τηε ραδιατορσ φαχε το δισσιπατε εξχεσσ ηεατ ανδ νοτ φαρ φροm τηε σολαρ αρραψσ χοννεχτιον. Τηε φουρ mαιν τηρυστερσ αρε πλαχεδ ιντο τηε χεντραλ στρυχτυραλ χψλινδερ; τηισ χψλινδερ ηασ α βασε οφ 40 χm οφ ραδιυσ (νεαρβψ ενγινεσ) ανδ τηε οτηερ οφ 30 χm οφ ραδιυσ. Τηε προπελλαντ τανκσ αρε οφ τοροιδαλ φορm, βεντ αρουνδ τηε χεντραλ χψλινδερ. Τηε σηαπε οφ τηισ τανκσ ισ τηε βεστ Φιγ. 2: Χαρριερ ιντερναλ χονφιγυρατιον ανδ τεmπερατυρεσ ρεσυλτινγ φροm τηε τηερmαλ αναλψσισ. Τηε φιρστ ϖαλυε ρεφερσ το τηε χολδ χασε, τηε σεχονδ το τηε ηοτ χασε. σολυτιον φορ ϖολυmε διστριβυτιον ανδ χεντρε οφ mασσ ποσιτιον. 2.3 Λανδερσ Τηε λανδερσ προϖιδε αχχοmmοδατιον ανδ mουντινγ σερϖιχεσ ασ ωελλ ασ προπερ τηερmαλ ενϖιρονmεντ φορ τηε σχιεντιφιχ ινστρυmεντσ ανδ σψστεm δεϖιχεσ. Α πεταλ οπενινγ σψστεm ωιτη σολαρ αρραψσ mουντεδ ον τηε ιντερναλ φαχε οφ εαχη πεταλ ηασ βεεν χηοσεν. Σολαρ αρραψσ τοταλ συρφαχε αρεα ισ 0.75 m 2. Εαχη λανδερ ισ α τετραηεδρον ανδ χονσιστσ οφ α τριανγυλαρ βασε ωιτη τηρεε σιmιλαρ τριανγυλαρ σιδε πεταλσ. Εαχη οφ τηε φουρ πεταλσ ισ προτεχτεδ δυρινγ τηε ιmπαχτ ωιτη τηε Μοον συρφαχε βψ α 6 λοβεδ αιρβαγ. Αλλ ελεχτρονιχ σψστεmσ αρε αχχοmmοδατεδ τογετηερ ωιτη τηε τηερmαλ χοντρολ συβσψστεm ιν α ϖολυmε ον τηε βασε. Αλλ τηε σχιεντιφιχ παψλοαδ αρε mουντεδ ον α ροβοτιχ αρm; τηεσε ινχλυδε: Μοον Γρουνδ Αχουστιχ εξπεριmεντ (ΜΟΓΑ: 100 γ), ανδ Μιχρο Σεισmιχ & Συρφαχε Αχχελεροmετερ Εξπεριmεντ (ΜΙΣΑ: 1 κγ): ιτ ωιλλ βε πυτ ιν διρεχτ χονταχτ ωιτη τηε συρφαχε οφ τηε Μοον. Λυναρ Συρφαχε Τεmπερατυρε εξπεριmεντ (ΛΣΤ: 90 γ, 0.2 W): α διρεχτ χονταχτ ωιτη τηε γρουνδ ισ ρεθυιρεδ. Συρφαχε Μαγνετοmετερ (ΣΜΑΓ: 100 γ, 1 W): ι mαγνετοmετερ σψστεm φορ τηρεε αξισ mεασυρεmεντσ. Εαχη λανδερ ηασ αλσο α χαmερα, mουντεδ ατ τηε τοπ οφ α δεπλοψαβλε mαστ, ωηιχη χαν βε υσεδ βοτη ασ α πανοραmιχ χαmερα ανδ Μιχρο Στερεο Χαmερα το ταργετ τηε ροβοτιχ αρm ποιντινγ. Φιγυρε 3 σηοωσ τηε ιντερναλ χονφιγυρατιον οφ τηε λανδερσ ωιτη τηε 3

5 Τηε χηοιχε οφ τηε βεστ ταργετ ορβιτ φορ τηε mισσιον, αmονγ τηοσε τηατ σατισφψ τηε χοmmυνιχατιον χονστραιντ, ηασ βεεν αχχοmπλισηεδ ιν χολλαβορατιον ωιτη τηε Τελεχοm ανδ Αττιτυδε Dετερmινατιον ανδ Χοντρολ (ΑDΧΣ) συβσψστεmσ. Τηε βεστ χοmπροmισε βετωεεν mανοευϖρεσ χοστ, χοmmυνιχατιον ανδ ποιντινγ ρεθυιρεmεντσ ηασ βεεν ινϖεστιγατεδ ον τηε βασισ οφ τηε φολλοωινγ παραmετερσ: Φιγ. 3: Λανδερσ ιντερναλ χονφιγυρατιον ανδ τεmπερατυρεσ ρεσυλτινγ φροm τηε τηερmαλ αναλψσισ. Τηε φιρστ ϖαλυε ρεφερσ το τηε χολδ χασε, τηε σεχονδ το τηε ηοτ χασε. τεmπερατυρε ϖαλυεσ ρεσυλτινγ φροm τηε τηερmαλ αναλψσισ. Α σιmπλε mοδελ το χαλχυλατε τηε ωηολε αιρβαγ σψστεm mασσ ηασ βεεν δεϖελοπεδ. Τηε εϖαλυατιον ηασ βεεν ρετρο υσεδ ον τηε ηιστοριχαλ δατα οφ τωο σιmιλαρ αιρβαγ λανδινγ σψστεmσ: Μαρσ Πατηφινδερ ανδ Μαρσ Εξπλορατιον Ροϖερ; τηε τεστ εϖαλυατιον ηασ βεεν φουνδ το βε χορρεχτ. Τηε αιρβαγ ισ χοmποσεδ οφ 24 σπηεριχαλ λοβεσ (6 περ φαχε) οφ m. Τηε ιντερναλ ϖολυmε οφ τηε βλαδδερ ισ 1.9 m 3. Φορ τηισ ϖολυmε ονλψ ονε γασ γενερατορ (βασεδ ον α σολιδ προπελλαντ βυρνερ) ισ νεχεσσαρψ το ινφλατε τηε αιρβαγ το α πρεσσυρε οφ Πα ιν 1.5 σ ανδ το mαινταιν τηισ πρεσσυρε φορ αβουτ 20 σ δυρινγ τηε βουνχεσ ον τηε Μοον γρουνδ. Τηε mασσ οφ τηε σψστεm ισ οφ αβουτ 6 κγ. 3.1 Ορβιτερ 3 ΜΙΣΣΙΟΝ ΑΝΑΛΨΣΙΣ Οπερατιϖε Ορβιτ Τηε σελεχτιον οφ τηε Ορβιτερ Σπαχεχραφτ οπερατιϖε ορβιτ ηασ βεεν mαινλψ δριϖεν βψ τηε νεχεσσιτψ το χρεατε αν υνιντερρυπτεδ χοmmυνιχατιον λινκ βετωεεν τηε φαρ σιδε οφ τηε Μοον ανδ τηε Εαρτη γρουνδ στατιονσ. Τηε σπαχεχραφτ ηασ βεεν πλαχεδ ον αν Λ2 Ηαλο Ορβιτ σινχε πρεϖιουσ ωορκ βψ Φαρθυηαρ 1,2 ουτλινεδ τηε αδϖανταγεσ οφ τηισ σολυτιον ωιτη ρεσπεχτ το ρελαψ σατελλιτεσ ιν λυναρ ορβιτσ. Ταβλε 1 σηοωσ τηε Ηαλο ορβιτ mαιν διmενσιονσ. Μανοευϖρεσ ρεθυιρεδ το mαινταιν α περιοδιχ mοτιον. Χελεστιαλ χοορδινατεσ οφ τηε Μοον ανδ τηε Εαρτη ιν τηε σπαχεχραφτ ρεφερενχε φραmε. Τηεσε χοορδινατεσ αρε υσεδ το δεσιγν τηε σλεω mανοευϖρε ρεθυιρεδ το ποιντ τοωαρδ εαχη ονε οφ τηε τωο χελεστιαλ βοδιεσ. Ανγλε οφ τηε ϖιεω χονε ινχλυδινγ βοτη τηε πριmαριεσ. Αρεα οφ χοϖεραγε φορ εαχη ονε οφ τηε τωο πριmαριεσ. Ταβλε 2 σηοωσ τηε αβοϖε παραmετερσ ϖαλυεσ φορ τηε σελεχτεδ ορβιτ. ϖ 0.03 m/σ Περιοδ 14.8 δ Μοον Μαξ ψ / ζ 3.9 /30.6 Εαρτη Μαξ ψ / ζ 0.46 /4.4 Μοον 57.8 Εαρτη 84.8 Μαξ 28.7 Ταβλε 2: Μαιν παραmετερσ οφ τηε σελεχτεδ ηαλο ορβιτ. ψ ανδ ζ αρε τηε ανγλεσ οφ τηε αττιτυδε mανοευϖρεσ ρεθυιρεδ το ποιντ τηε πριmαριεσ. ισ τηε ϖιεω χονε ανγλε ινχλυδινγ βοτη τηε χελεστιαλ βοδιεσ ανδ ισ τηε ανγλε οφ τηε χονε συβτενδινγ τηε αρεα τηατ ισ αλωαψσ χοϖερεδ βψ τηε σπαχεχραφτ. Τηε ρελατιϖελψ λαργε εξχυρσιον οφ τηε σπαχεχραφτ τραϕεχτορψ φροm τηε Λαγρανγιαν ποιντ αmπλιφιεσ τηε εφφεχτσ οφ τηε περτυρβατιονσ ον τηε σατελλιτε σ mοτιον. Τηε mοστ ιmπορταντ εφφεχτσ αρε δυε το Ι) τηε εχχεντριχιτψ οφ τηε Εαρτη σ ορβιτ ανδ ΙΙ) τηε γραϖιτατιοναλ οβλατενεσσ οφ τηε Μοον. Σολαρ ραδιατιον πρεσσυρε ανδ πλανεταρψ περτυρβατιονσ αρε οφ σmαλλ σιγνιφιχανχε. Τηεσε περτυρβατιονσ mυστ βε αχτιϖελψ βαλανχεδ βψ στατιον κεεπινγ mανοευϖρεσ ατ ρεγυλαρ ιντερϖαλσ δυρινγ τηε mισσιον λιφετιmε. Νυmεριχαλ σιmυλατιονσ λεδ το α τοταλ χοστ οφ 88 m/σ περ ψεαρ φορ ορβιτ mαιντενανχε. Αξ Αψ Αζ κm κm 8344 κm Ταβλε 1: Ηαλο αmπλιτυδεσ οφ mοτιον. Τηε ξ ανδ ψ αξεσ δεφινε τηε Μοον ορβιταλ πλανε ωιτη τηε φιρστ χονσταντλψ ποιντινγ τοωαρδσ τηε χελεστιαλ βοδψ. 4

6 Φιγ. 4: Εαρτη Λ2 τρανσφερ ορβιτ. ϖ1 ισ τηε συm οφ τηε ϖ το χορρεχτ τηε παρκινγ ορβιτ ινχλινατιον ανδ τηε ϖ φορ τηε τρανσφερ ινϕεχτιον, ϖ2 ισ ιmποσεδ ιν δεεπ σπαχε, ϖ3, ιν προξιmιτψ οφ τηε Λαγρανγιαν ποιντ Λ1, αλλοωσ τηε ορβιτερ το ρεαχη τηε σταβλε mανιφολδ ανδ ϖ4 ισ τηε περτυρβατιον το πασσ φροm τηε mανιφολδ το τηε Ηαλο ορβιτ Τρανσφερ τραϕεχτορψ Σινχε τηε οπερατιϖε ορβιτ ισ αρουνδ α χολλινεαρ λιβρατιον ποιντ οφ τηε Εαρτη Μοον σψστεm, α λοω ενεργψ οπτιmαλ Εαρτη Ηαλο τρανσφερ ηασ βεεν δεσιγνεδ εξπλοιτινγ τηε σαβλε ανδ υνσταβλε mανιφολδσ οφ Λ1 ανδ χοννεχτινγ τηεm το τηε σταβλε mανιφολδσ οφ τηε Λ2 Ηαλο ορβιτ. Dεταιλσ οφ τηε εθυατιονσ ανδ προβλεm φορmυλατιον χαν βε φουνδ ιν τηε ρεφερενχε 9,10,11. Wηιλε ιτ ωουλδ βε δεσιραβλε το εξαmινε αλλ τηε ινσερτιον ποιντσ φορ αν οπτιmαλ τραϕεχτορψ, χοmπυτατιοναλ ρεθυιρεmεντσ προηιβιτ ιτ ανδ ονλψ φεω ποσσιβιλιτιεσ ηαϖε βεεν αναλψσεδ ιν τηισ ωορκ το δεmονστρατε τηε ϖαλιδιτψ οφ τηε οπτιmιζατιον mετηοδ υσεδ. Χονσιδερινγ βαχκωαρδ ιντεγρατιον, τηε φιρστ παρτ οφ τηε τρανσφερ ορβιτ φολλοωσ τηε mανιφολδ; συβσεθυεντλψ τωο ϖσ αρε ιmποσεδ το ρεαχη α σπηεριχαλ χορονα αρουνδ τηε Εαρτη ανδ, ατ τηισ ποιντ, ανοτηερ ϖ ισ νεχεσσαρψ το οβταιν αν ελλιπτιχαλ ορβιτ. Τηε φιρστ mανοευϖρε (ιν τηε σενσε οφ βαχκωαρδ ιντεγρατιον φροm τηε ινσερτιον ποιντ) ισ πλαχεδ χλοσε το Λ1 ιν ορδερ το εξπλοιτ τηε πεχυλιαριτιεσ οφ τηισ ρεγιον το ρεδυχε τηε χοστ. Τηε λαστ χορρεχτιον ϖ αλλοωσ το ρεαχη τηε ορβιτ πλανε, ωηερε λιεσ τηε παρκινγ ορβιτ; σινχε οπτιmαλ τρανσφερσ λιεσ ιν τηε mοον ορβιταλ πλανε τηισ mανοευϖρε τυρνεδ ουτ το βε τηε mοστ εξπενσιϖε. Τηε συm οφ αλλ τηε ϖ ιmποσεδ ισ mινιmιζεδ, βψ γενετιχ αλγοριτηmσ, τηατ προϖιδε α φιρστ γυεσσ σολυτιον τηατ ισ τηεν ρεφινεδ ωιτη αν ΣΘΠ προχεδυρε. Φιγυρε 4 σηοωσ τηε τρανσφερ τραϕεχτορψ ιν τηε σψνοδιχ ρεφερενχε φραmε. ϖ ϖαλυεσ ανδ τραϕεχτορψ σεγmεντσ τιmε ιντερϖαλσ αρε σηοων ρεσπεχτιϖελψ ιν Ταβλε 3 ανδ Ταβλε 4. ϖ1 φορ τρανσφερ ινϕεχτιον ϖ2 ϖ3 ϖ4 Τοταλ τρανσφερ ϖ Στατιστιχαλ ϖ m/σ 0.0 m/σ m/σ 0.03 m/σ m/σ 126 m/σ Ταβλε 3: ϖ ϖαλυεσ φορ τηε τρανσφερ τραϕεχτορψ. Τρανσφερ σταρτινγ τιmε τ0 Τιmε φολλοωινγ τηε φιρστ ϖ τ δ Τιmε φολλοωινγ τηε σεχονδ ϖ τ0+3.4 δ Τιmε ον τηε mανιφολδ τ δ Τοταλ τρανσφερ τιmε 31.5δ Ταβλε 4: Τιmελινε οφ τηε τρανσφερ τραϕεχτορψ mανοευϖρεσ. Ον τοταλ ϖ α στατιστιχαλ εφφεχτ οφ περτυρβατιον ηασ βεεν αδδεδ ασ α περχενταγε (10 %) οφ τοταλ τρανσφερ χοστ; τηισ mαργιν χοmπρεηενδσ α χορρεχτιον ϖ φορ γραϖιτψ λοσσεσ αλσο. Τηε λαυνχη ϖεηιχλε σελεχτεδ ισ Αριανε 5 βεχαυσε ονλψ τηισ λαυνχηερ περmιτσ το πλαχε τηε ορβιτερ ασ σεχονδαρψ παψλοαδ (mιχροσατελλιτε χλασσ), ιν τερmσ οφ mασσ ανδ ϖολυmε. Τηε πλατφορm υσεδ ισ ΑΣΑΠ 5, ιντο τηε φαιρινγ ΣΨΛDΑ 5. Αριανε 5 ωιλλ πυτ τηε σπαχεχραφτ ιν α ΓΤΟ παρκινγ ορβιτ: τηισ χηοιχε αλλοωσ το ρεδυχε τηε φυελ mασσ. Σινχε τηε mισσιον στρατεγψ αϖοιδσ α δεδιχατεδ λαυνχη ιν ορδερ το ρεδυχε χοστσ, διφφερεντ ορβιτ πηασινγ στυδιεσ mυστ βε περφορmεδ φορ διφφερεντ λαυνχηινγ οππορτυνιτιεσ. Ινδεεδ δυε το τηε νατυρε οφ τηε σψνοδιχ σψστεm σιmιλαρ τρανσφερ ινϕεχτιον χονδιτιονσ ρεπρεσεντσ εϖερψ Μοον περιοδ ωιτη σλιγητ ϖαριατιον χαυσεδ βψ τηε χηανγε ιν τηε Μοον ορβιταλ παραmετερσ (τηε διφφερεντ ποσιτιον οφ τηε 5

7 Συν ισ χονσιδερεδ ασ α περτυρβατιον). Αν εξαmπλε ηασ βεεν στυδιεδ ιν ωηιχη τηε Εαρτη σ οβλατενεσσ (ϑ2 τερm) ηασ βεεν εξπλοιτεδ το οβταιν α χηανγε οφ 3.3 δυρινγ 9.78 δαψσ (22 ορβιτσ) οφ περmανενχε ιν ΓΤΟ, αϖοιδινγ σο ανψ πηασινγ mανοευϖρε. Αχχορδινγ το τηισ στυδψ τηε λαυνχη ωιλλ οχχυρ ον 28 τη Σεπτεmβερ 2015 ανδ τηε ορβιτερ ωιλλ ρεαχη τηε Ηαλο ορβιτ ον 8 τη Νοϖεmβερ Φροζεν ορβιτ Ποσσιβλε σχαννινγ 3.2 Χαρριερ Λοω Λυναρ Παρκινγ Ορβιτ Συν διρεχτιον Ιδεαλ χονδιτιονσ σηαδοω Τηε χαρριερ οπερατιϖε ορβιτ ρεθυιρεmεντσ δεριϖε φροm τηε γρουνδ mαππινγ οπερατιον ανδ τηε γραϖιτατιοναλ εξπεριmεντ. Τηε φορmερ ρεθυιρεσ αν αλτιτυδε λοωερ τηεν 600 Κm το mεετ τηε χαmερα ρεσολυτιον χονστραιντ ανδ αν ινχλινατιον ιδεαλ το χοϖερ τηε λαργερ πορτιον οφ φαρ σιδε αρεα. Τηε λαττερ ρεθυιρεσ αν αλτιτυδε λοωερ τηεν 500 Κm το αϖοιδ ηιγη τηιρδ βοδψ διστυρβανχεσ, αν ηιγη ινχλινατιον ιν ορδερ το αλλοω τηε mοστ χοmπλετε γραϖιτατιοναλ mοδελ ανδ mυστ βε, ασ mυχη ασ ποσσιβλε, φρεε φροm σεχυλαρ διστυρβανχεσ. Φορ τηεσε ρεασονσ α φροζεν ορβιτ ωασ χηοσεν τηατ οφφερσ ιδεαλ χονδιτιονσ φορ βοτη τηε γραϖιτατιοναλ εξπεριmεντ ανδ τηε φαρ σιδε γρουνδ mαππινγ. Τηε ορβιτ παραmετερσ αρε λιστεδ ιν Ταβλε 5. Παραmετερσ ι 90 ρ π 1838 κm ε Ταβλε 5: Ορβιταλ παραmετερσ οφ τηε σελεχτεδ φροζεν ορβιτ. Α 20 σπηεριχαλ ηαρmονιχσ Κονοπλιϖ mοδελ ηαϖε βεεν υσεδ φορ τηε γραϖιτψ φιελδ οφ τηε Μοον ανδ τηισ παρτιχυλαρ φροζεν ορβιτ ηασ βεεν σελεχτεδ φορ τηε φολλοωινγ ρεασονσ: τηε πολαρ ινχλινατιον αλλοωσ το χοϖερ τηε λαργεστ πορτιον οφ φαρ σιδε αρεα ανδ το αχθυιρε α χοmπλετε γραϖιτατιοναλ mοδελ. αν ηειγητ οφ 100 Κm σατισφιεσ τηε παψλοαδσ ρεθυιρεmεντσ, γυαραντεεσ α λοω σενσιτιϖιτψ το οτηερ βοδιεσ διστυρβανχεσ ανδ ισ α ρεασοναβλε δεορβιτινγ ηειγητ. τηε εχχεντριχιτψ ισ χονστραινεδ φροm τηε φροζεν χονδιτιον: τηε υσεδ Κονοπλιϖ mοδελ σηοωσ τηε εξιστενχε οφ α φροζεν ορβιτ ατ ι = 90 ωιτη τηε ινδιχατεδ εχχεντριχιτψ. τηε ϖαλυε οφ αλλοωσ τηε τρανσφερ ϖ mινιmιζατιον. (82 φροm τηε ϖερναλ εθυινοξ διρεχτιον). τηε επιχεντρε ανοmαλψ mυστ βε ± 90 το ηαϖε α φροζεν ορβιτ. 6 Φιγ. 5: Λιγητινγ χονδιτιον οππορτυνιτιεσ φορ τηε σχαννινγ οπερατιον Α WΣΒ (Wεακ Σταβιλιτψ Βουνδαριεσ) τρανσφερ τραϕεχτορψ ηασ βεεν δεσιγν ιν ορδερ το ινσερτ τηε σπαχεχραφτ ιν τηε φροζεν ορβιτ ον τηε 13 τη οφ ϑανυαρψ Μισσιον τιmελινε ηασ βεεν προπερλψ δεσιγνεδ ιν ορδερ το ρεαχη τηε Μοον ωιτη φαϖουραβλε λιγητινγ χονδιτιονσ φορ τηε συρφαχε mαππινγ οπερατιονσ. Τηε δεσιρεδ ρεσολυτιον ισ αβουτ 10 m ιν ορδερ το αϖοιδ αλλ δανγερουσ οβσταχλεσ, τηε λανδινγ σιτε ισ α 300ξ600 κm αρεα αρουνδ τηε εθυατορ. Τηε χαmερα ηασ τωο δεγρεεσ οφ φρεεδοm ανδ αν ασσυmεδ ρεσολυτιον οφ 1024ξ3360 πιξελσ; ιτ ηασ βεεν εϖαλυατεδ τηατ τηε οπερατιον χαν βε αχχοmπλισηεδ ωιτηιν 10 ορβιτσ. Φιγυρε 5 σηοωσ τηε λιγητ οππορτυνιτιεσ. Αχχορδινγ το τηισ αναλψσισ τηε mαππινγ ωιλλ βε περφορmεδ φροm τηε 1 στ το τηε 2 νδ οφ Φεβρυαρψ ωηιλε τηε γραϖιτατιοναλ εξπεριmεντ ωιλλ βε περφορmεδ φροm τηε 3 ρδ το τηε 17 τη οφ Φεβρυαρψ. Dεορβιτινγ ανδ λανδινγ αρε σχηεδυλεδ φορ τηε 28 τη οφ Φεβρυαρψ Εαρτη Μοον τρανσφερ ορβιτ Ρεχεντ στυδιεσ ον mυλτι βοδψ δψναmιχ περφορmεδ βψ Βελβρυνο 12,13,14 ηαϖε σηοων τηατ ιφ α ρεστριχτεδ φουρ βοδψ προβλεm (Εαρτη, Μοον, Συν, σ/χ) ισ χονσιδερεδ, οπτιmαλ λοω χοστ τραϕεχτοριεσ, χοννεχτινγ α λοω Εαρτη ορβιτ ωιτη α Μοον ορβιτ χαν βε δεσιγνεδ. Τηε ποιντ ισ το τρανσιτ τηρουγη τηε Wεακ Σταβιλιτψ Βουνδαρψ (WΣΒ) οφ τηε Εαρτη Συν Μοον σψστεm, ιν ορδερ το οβταιν ορβιταλ παραmετερσ ϖαριατιον ωιτη α mινιmυm mανοευϖρε ϖ. Φορ τηισ προβλεm α φιρστ γυεσσ σολυτιον ηασ βεεν φουνδ βψ φορεωορδ προπαγατιον φροm τηε Εαρτη ανδ βαχκωαρδ προπαγατιον φροm τηε Μοον, τηεν τηε ρεσυλτ ηασ βεεν οπτιmιζεδ ωιτη DΙΤΑΝ 17 σατισφινγ τηε mατχηινγ χονδιτιονσ ατ τηε WΣΒ ποιντ. Τηισ σοφτωαρε τρανσχριβεσ τηε εθυατιον οφ mοτιον ωιτη α τιmε φινιτε ελεmεντ mετηοδ ανδ σολϖε τηε ρεσυλτινγ

8 Φιγ. 6: Φιρστ Βελβρυνο σ τρανσφερ τραϕεχτορψ ιν τηε Εαρτη Εθυατοριαλ σψστεm. Φιρστ τρανσφερ Σεχονδ τρανσφερ Dεπαρτυρε δατε φροm ΛΕΟ 25τηΣεπτεmβερ τηΟχτοβερ 2015 Αρριϖαλ ιν WΣΒ 1στΝοϖεmβερ ρδΟχτοβερ 2015 Λυναρ ελλιπτιχαλ ορβιτ ινϕεχτιον 13τηϑανυαρψ τηϑανυαρψ 2016 Ταβλε 6: Βελβρυνο σ τρανσφερσ οππορτυνιτιεσ. χονστραινεδ ΝΛΠ προβλεm ωιτη αν ΣΘΠ προχεδυρε. Τωο Βελβρυνο σ τρανσφερσ, τηατ σατισφψ τηε ρεθυιρεmεντσ, ηαϖε βεεν φουνδ (Ταβλε 6): τηε φιρστ ονε ισ α λιττλε mορε εξπενσιϖε τηαν τηε σεχονδ ονε, βυτ τηε λαττερ ισ λεσσ σενσιτιϖε ωιτη ρεσπεχτ το τηε ινιτιαλ χονδιτιον. Σινχε τηισ τψπε οφ ορβιτ ισ στρονγλψ δεπενδεντ φροm τηε ρελατιϖε ποσιτιον οφ Εαρτη Μοον Συν, σιmιλαρ λαυνχηινγ χονδιτιονσ χαν βε ενχουντερεδ εϖερψ 6 mοντησ. Ταβλε 7 χονταινσ τηε νεεδεδ ιmπυλσεσ: ϖ1 αλλοωσ τηε Βελβρυνο σ τρανσφερ ινϕεχτιον φροm ΛΕΟ, ϖ2 οχχυρσ ιν τηε WΣΒ; αφτερ τηατ τηε χαρριερ ισ χαπτυρεδ βψ τηε Μοον, ιν αν ελλιπτιχαλ ορβιτ, ωηοσε χηαραχτεριστιχσ ιν αν εθυατοριαλ ρεφερενχε φραmε αρε σηοωεδ ιν Ταβλε 8. Ατ τηε περιχεντρε, ϖ3 ισ νεεδεδ το χιρχυλαριζε τηε ορβιτ ανδ φιναλλψ ϖ4 ισ τηε ιmπυλσε το γετ ιντο τηε φροζεν ορβιτ. Φιρστ Τρανσφερ Σεχονδ Τρανσφερ ϖ1 [m/σ] ϖ2 [m/σ] ϖ3 [m/σ] ϖ4 [m/σ] Τοταλ ϖ Ταβλε 7: Μανοευϖρεσ ϖσ φορ τηε Βελβρυνο σ τρανσφερσ. Φιρστ Τρανσφερ Σεχονδ Τρανσφερ α [κm] ε ι [ ] Ω [ ] [ ] Ταβλε 8: Ορβιταλ παραmετερσ οφ τηε ελλιπτιχαλ λυναρ ορβιτ ιν ωηιχη τηε σπαχεχραφτ ισ ινϕεχτεδ φροm τηε Βελβρυνο σ τρανσφερσ. Τηε τοταλ ϖ ηασ βεεν ινχρεασεδ ωιτη α 10% mαργιν τηατ αχχουντσ φορ στατιστιχαλ εφφεχτσ οφ περτυρβατιον; τηισ mαργιν χοmπρεηενδσ α χορρεχτιον ϖ φορ γραϖιτψ λοσσεσ. Dυε το ιτσ ηιγη mασσ, τηε χαρριερ νεεδσ α δεδιχατεδ λαυνχη. Dνεπρ Μ ηασ βεεν σελεχτεδ βεχαυσε αλλοωσ το πλαχε τηε χαρριερ ωιτη αν υππερ σταγε mοτορ ανδ αν ορβιταλ mοδυλε. Αφτερ τηε λαυνχη (Βαικονυρ, 46 Ν, 63 Ε, Καζακησταν), Dνεπρ ωιλλ ινϕεχτ τηε χαρριερ ον α ΛΕΟ παρκινγ ορβιτ ωιτη αν ινχλινατιον οφ 63.5 ανδ ατ αν ηειγητ οφ 500 κm. Dνεπρ υππερ σταγε (Σταρ 48Α βψ Τηιοκολ) προϖιδεσ τηε χαρριερ αν ιmπυλσε ιν ορδερ το ινϕεχτ ιτ ον τηε Βελβρυνο σ τρανσφερ πατη. Αφτερ τηατ τηερε ισ 7

9 Φιγ. 7: Ον Οφφ Ον τραϕεχτορψ φορ τηε δεορβιτινγ ανδ λανδινγ πηασε ασ σεεν φροm Μοον εθυατοριαλ ρεφερενχε σψστεm. α σεπαρατιον ανδ τηε ορβιταλ mοδυλε χαρριεσ ον τηε φλιγητ τοωαρδσ τηε WΣΒ, ωηερε τηε νεεδεδ ιmπυλσε ισ γιϖεν βψ τηε ορβιταλ mοδυλε αχτυατορσ. Αφτερ τηε βυρνινγ πηασε, ανοτηερ σεπαρατιον ισ περφορmεδ ανδ τηε χαρριερ χοντινυεσ ιτ σ πατη τοωαρδσ τηε Μοον. Τηε τραϕεχτορψ οφ τηε φιρστ τρανσφερ ισ σηοων ιν Φιγυρε Dεορβιτινγ ανδ λανδινγ Αφτερ τηε ενδ οφ τηε mαππινγ οπερατιονσ ανδ τηε γραϖιτατιοναλ εξπεριmεντ, τηε χαρριερ ωαιτσ τηε οπτιmαλ λανδινγ χονδιτιονσ: βεστ λιγητινγ ανδ χορρεχτ συβ σατελλιτε ποιντ (τηε πλανε οφ τηε ορβιτ ισ φιξεδ ιν αν ινερτιαλ Μοον χεντρεδ φραmε ανδ τηε πριmαρψ ροτατεσ υνδερ τηε χαρριερ πατη). Τηε λανδερσ αρε διmενσιονεδ φορ α σεmι ηαρδ λανδινγ ατ mαξιmυm αχχελερατιον οφ 50 γ. Ιν ορδερ το σατισφψ τηισ χονστραιντ ανδ το οβταιν αν αδεθυατε διστανχε βετωεεν εαχη λανδερ ον τηε Μοον συρφαχε, τηε σπαχεχραφτ mυστ ρεαχη α νυλλ ϖελοχιτψ ατ α mαξιmυm αλτιτυδε οφ 35 m. Τηισ πηασε ηασ βεεν στυδιεδ νυmεριχαλλψ ιντεγρατινγ τηε εθυατιονσ οφ τηε τηρυστ σπαχεχραφτ ωιτη α ϖαριαβλε Ρυνγε Κυττα 4/5 ιντεγρατορ. Τηε στρατεγψ αδοπτεδ ισ αν Ον/Οφφ/Ον τραϕεχτορψ, δεσιγνεδ το σατισφψ τηε φολλοωινγ χονστραιντσ: Α χοαστινγ ελλιπτιχαλ τραϕεχτορψ ισ δεσιγνεδ το πηασε τηε mανοευϖρε ωιτη τηε mοτιον οφ τηε γοαλ αρεα. Τηε οϖεραλλ τραϕεχτορψ mυστ ηαϖε αν αλτιτυδε γρεετερ τηαν 20 κm ιν ορδερ το φλψ οϖερ τηε mουνταινσ, εξχεπτ φορ τηε φιναλ πηασε. Τηε ταργετ αρεα ισ α στρινγ οφ ±5 κm αρουνδ τηε λυναρ εθυατορ. Ατ τηε ενδ οφ τηε λαστ πηασε, τηε σπαχεχραφτ mυστ ηαϖε βυρνεδ ουτ αλλ τηε προπελλαντ ιν ορδερ το αϖοιδ ρισκ οφ εξπλοσιον δυρινγ τηε χραση. Ηοωεϖερ α mαργιν ηασ βεεν χονσιδερεδ ιν ορδερ το ταργετ mορε λανδινγ ζονεσ. Τηε οϖεραλλ mανοευϖρεσ αρε περφορmεδ βψ ονλψ τωο οφ τηε φουρ mαιν ενγινεσ: ιν χασε οφ φαιλυρε ιτ ισ ποσσιβλε το ινϕεχτ τηε οτηερ ενγινεσ ανδ χοντινυε τηε δεχελερατιον. Τηε ινιτιαλ χονδιτιονσ φορ τηε ιντεγρατιον αρε τηε ποσιτιον ανδ τηε ϖελοχιτψ οφ τηε χαρριερ ον τηε φροζεν ορβιτ ανδ α δρψ mασσ οφ 300 κγ. Τηε ρεσυλτινγ τραϕεχτορψ ισ χηαραχτερισεδ βψ α τοταλ προπελλαντ mασσ οφ 270 κγ ανδ α δυρατιον οφ 1 η 8 mιν 51 σ φορ α τοταλ ϖ οφ 2080 m/σ. Φιγυρε 7 σηοωσ τηε τραϕεχτορψ ιν τηε Μοον εθυατοριαλ ρεφερενχε σψστεm. 8

10 3.2.4 Ιmπαχτ σιmυλατιον Α Wορκινγ Μοδελ 3D σιmυλατιον ηασ βεεν δεϖελοπεδ το εϖαλυατε τηε λανδινγ χονδιτιονσ (νεχεσσαρψ το προϖιδε δατα φορ τηε στρυχτυρε ανδ αιρβαγ σψστεm δεσιγν). Τηε ταργετ οφ τηε σιmυλατιον ισ το εϖαλυατε τηε λινεαρ ανδ ανγυλαρ αχχελερατιον ατ τηε ιmπαχτ, τηε ιmπαχτ σπεεδ (φροm ωηιχη δεριϖεσ τηε αιρβαγ ενεργψ αβσορπτιον) ανδ τηε λανδερσ βουνχε ον τηε Μοον συρφαχε αφτερ τηε ιmπαχτ. Ιν τηισ κινδ οφ σιmυλατιον τηε δεφορmαβιλιτψ οφ τηε 24 αιρβαγ σπηερεσ ισ νεγλεχτεδ, σο τηε εφφεχτιϖε ενεργψ αβσορπτιον ισ ρεδυχεδ ιν ρελατιον το τηε ρεαλ ιmπαχτ; τηε σπηερε ϖολυmεσ οϖερλαπ το ρεχρεατε τηε τψπιχαλ λοβε σηαπε οφ τηε αιρ χυσηιον. Αδδιτιοναλλψ, α ρεστιτυτιον χοεφφιχιεντ βετωεεν τηε αιρβαγ ανδ τηε Μοον συρφαχε mυστ βε εϖαλυατεδ: αναλψζινγ δατα φροm τηε Σπαχε Σηυττλε ΧΟΛΛΙDΕ σεριεσ οφ εξπεριmεντσ 19,20 ιτ ισ χλεαρ τηατ τηισ χοεφφιχιεντ νεϖερ εξχεεδσ τηε ϖαλυε οφ Τηε ηιγηερ τηισ ϖαλυε, τηε λοωερ τηε ενεργψ αβσορπτιον. Τηε χαλχυλατιον ηασ βεεν χονδυχτεδ ωιτη τηε ϖαλυε οφ 0.2 το προϖιδε α γοοδ σαφετψ ρανγε φορ τηε ιmπαχτ αχχελερατιον. Τηε σεχονδ χοεφφιχιεντ νεχεσσαρψ το τηισ σιmυλατιον ισ τηε χοεφφιχιεντ οφ φριχτιον, ιτ ινφλυενχεσ τηε βοδψ mοϖεmεντ αφτερ τηε βουνχινγ πηασε, βεφορε τηε φυλλ στοπ. Ασ τηε χορρεχτ ϖαλυε φορ τηισ χοεφφιχιεντ ον τηε λυναρ συρφαχε ηασ νεϖερ βεεν εϖαλυατεδ, τηε ϖαλυε οφ 0.7 ηασ βεεν εστιmατεδ. Ιτ ισ χονσιδερεδ τηατ τηε λανδερσ σεπαρατε φροm τηε χαρριερ ατ τηε ειγητ οφ 35 m οϖερ τηε γρουνδ, ασσυmινγ τηε λανδερ ηασ χοmε το α φυλλ στοπ ιν βοτη ϖερτιχαλ ανδ ηοριζονταλ διρεχτιονσ. Τηε σπεεδ ϖεχτορ οφ τηε λανδερ αφτερ τηε σεπαρατιον ηασ αν ινχλινατιον οφ 60 οϖερ τηε ηοριζονταλ πλανε; τηε σπεεδ ισ 5 m/σ, ανδ τηε εϕεχτιον ισ προϖιδεδ βψ α σπρινγ δεϖιχε. Τηε στυδψ οφ τηε ανγυλαρ αχχελερατιον ηασ βεεν νεγλεχτεδ βεχαυσε τηε λινεαρ ονε ισ θυιτε mορε ρελεϖαντ φορ τηε εϖαλυατιον οφ τηε στρυχτυρε στρεσσεσ. Τηε σιmυλατιονσ σηοωεδ τηατ τηε αχχελερατιον δο νοτ εξχεεδ 45 γ. Τηε στρυχτυρε αναλψσισ ωιλλ βε χονδυχτεδ ον τηε ϖαλυε οφ 50 γ το προϖιδε α ρανγε οφ σαφετψ. Ιmπαχτ ϖελοχιτιεσ ρεmαιν βελοω 15 m/σ, σο τηε αιρβαγ mυστ βε δεσιγνεδ το αβσορβ αν ενεργψ οφ αβουτ 4000 ϑ. Τηε στοπ διστανχε εστιmατεδ ισ αβουτ 100 m φροm τηε φιρστ ιmπαχτ ποιντ. 3.3 Εχλιπσεσ αναλψσισ Εχλιπσε δετερmινατιον προχεδυρε ωασ βασεδ ον τηε ρεχιπροχατε ποσιτιον οφ Συν, Εαρτη ανδ Μοον ανδ τηειρ αππαρεντ ραδιυσ ιν ρελατιον ωιτη τηε σπαχεχραφτ ποσιτιον. Τηε αναλψσισ λεαδσ το τηε φολλοωινγ χονχλυσιονσ: Ορβιτερ: Dυρινγ τηε τρανσφερ τραϕεχτορψ οφ τηε ορβιτερ ονλψ ονε παρτιαλ εχλιπσε ωασ φουνδ ανδ δυε το Εαρτη. Ιτ ισ ονλψ 10 mιν λονγ. Ον τηε Ηαλο ορβιτ αρουνδ Λ2 ονλψ ονε εχλιπσε ωασ 9 φουνδ ανδ ιτ ισ 85 mιν λονγ (62 mιν οφ τοταλ εχλιπσε). Τηε εϖεντ τακεσ πλαχε τηε 24τη οφ Φεβρυαρψ Χαρριερ: Dυρινγ τηε τρανσφερ τραϕεχτορψ οφ τηε χαρριερ ανψ ρελεϖαντ εχλιπσεσ ωερε φουνδ. Ον τηε φροζεν ορβιτ αρουνδ Μοον σεϖεραλ εχλιπσε πηενοmενα ωερε φουνδ. Τηε ορβιταλ περιοδ οφ τηε χαρριερ ισ 2 η ανδ εϖερψ ρεϖολυτιον τηε σπαχεχραφτ εξπεριmεντσ α Συν οχχυλτατιον (χαυσεδ βψ τηε Μοον) τηατ ϖαριεσ φροm 26 το 48 mιν δεπενδινγ ον τηε δαψ. Λανδερσ: Λανδερσ λαστ ιν Μοον σηαδε φορ 14.6 δ εϖερψ Μοον ρεϖολυτιον περιοδ. Νο λιmιτατιον ον τηε ορβιτερ mισσιον πλαννινγ ρεσυλτεδ φροm τηε πρεϖιουσ αναλψσισ, αχχορδινγ το τηε ποωερ ανδ τηερmαλ στυδιεσ. Τηε σηαδινγ περιοδσ ον τηε ορβιτερ αρε φεω ανδ τηειρ λενγτη ισ νεγλιγιβλε. Dιφφερεντ χονδιτιονσ ωερε φουνδ φορ τηε χαρριερ. Ιτ ωιλλ εξπεριενχε σεϖεραλ χψχλεσ οφ νιγητ ανδ δαψ ανδ ωιλλ ηαϖε ονλψ η οφ λιγητινγ εϖερψ φροζεν περιοδ. Τηε λανδερσ χονδιτιονσ αρε εξτρεmελψ σεϖερε (14.6 δ εϖερψ Μοον ρεϖολυτιον περιοδ) ανδ τηειρ δεσιγν ανδ οπερατιοναλ πλαννινγ ωιλλ βε ενσλαϖεδ το τηατ. Φιγυρε 9 σηοωσ τηε νιγητ ανδ δαψ χψχλεσ φορ τηε τηρεε λανδερσ δυρινγ τηε ψεαρ Φιγ. 9: Λιγητινγ χονδιτιονσ οφ τηε λανδινγ σιτε φορ τηε ψεαρ Τηε ηιγηλιγητεδ ποιντσ ρεπρεσεντ τηε χαρριερ mαππινγ οπερατιονσ περιοδ ανδ τηε λανδινγ πηασε. χοσ( ) = 1 χορρεσπονδσ το τηε οπτιmαλ ιλλυmινατιον χονδιτιονσ, ωηεν τηε συν ϖεχτορ ισ παραλλελ το τηε λανδινγ σιτε λοχαλ νορmαλ. ΧΟΝΧΛΥΣΙΟΝΣ Τηε ρεσυλτ οφ τηισ mισσιον δεσιγν προχεσσ ισ α λοω χοστ mισσιον τηατ χουλδ ωορκ ασ α πατη φινδερ φορ βιγγερ φαρ σιδε λυναρ προγραmσ. Τηε mισσιον ινδεεδ χοντεmπλατεσ α χοmπλεξ σχιεντιφιχ προγραm ωηοσε ρεσυλτσ ωιλλ βε υσεφυλ φορ ειτηερ τηε εσταβλισηmεντ οφ α λυναρ βασε, τηε πλαχεmεντ οφ περmανεντ σχιεντιφιχ φαχιλιτιεσ ορ τηε χρεατιον οφ α

11 λυναρ χοmmυνιχατιον βριδγε ωιτη τηε ουτερ σπαχε. Ιmπορταντ ινφορmατιον χαν βε οβταινεδ φροm τηε δατα οφ τηε νετ λανδερ ανδ ιτσ βεηαϖιουρ δυρινγ τηε νιγητ ανδ δαψ χψχλεσ, ανδ φροm τηε ορβιτερ σατελλιτε ον τηε Ηαλο ορβιτ. Α φυρτηερ πηασε Α στυδψ ωιλλ νεεδ το αδδρεσσ ιν mορε δεταιλ τηε φολλοωινγ ασπεχτσ: Α φινερ αναλψσεσ οφ τηε λαυνχη ωινδοωσ. Ορβιτ δετερmινατιον ανδ ναϖιγατιον αναλψσισ. Φαιλυρε αναλψσεσ οφ τηε ορβιτ ινϕεχτιονσ. Ορβιτ mαιντενανχε mανοευϖρεσ σχηεδυλε. Γρουνδ σεγmεντ δεσιγν. ΑΧΚΝΟWΛΕDΕΓΕΜΕΝΤ Τηε mισσιον Ηεϖελιυσ ισ α πρε πηασε Α στυδψ δεσιγνεδ ατ τηε Πολιτεχνιχο δι Μιλανο φροm α γρουπ οφ στυδεντσ δυρινγ τηε χλασσ οφ Σπαχε Σψστεm Dεσιγν ανδ ωιτη τηε συπερϖισιον οφ Προφ. Μασσιmιλιανο ςασιλε. Τηε αυτηορσ ωουλδ λικε το τηανκ τηε οτηερ στυδεντσ ανδ εϖερψβοδψ τηατ χοντριβυτεδ το τηε ρεαλιζατιον οφ τηε προϕεχτ ωιτη ηισ ωορκ ορ ηισ ηελπ. Α χοπψ οφ τηε ρεπορτ χαν βε ασκεδ το τηε αυτηορσ ορ ατ τηε Αεροσπαχε Dεπαρτmεντ οφ τηε Πολιτεχνιχο δι Μιλανο. ΡΕΦΕΡΕΝΧΕΣ 1. Φαρθυαρ, Ρ. W., Φυτυρε Μισσιονσ φορ Λιβρατιον ποιντ Σατελλιτεσ Αστροναυτιχσ & Αεροναυτιχσ, ςολ. 7, Νο Φαρθυαρ, Ρ. W., Λυναρ Χοmmυνιχατιονσ ωιτη Λιβρατιον Ποιντ Σατελλιτεσ. ϑουρναλ οφ Σπαχεχραφτ Ροχκετσ, ςολ. 4, Νο. 10, Οχτ Σχηmιδ, Π. W., Λυναρ Φαρ Σιδε Χοmmυνιχατιον Σατελλιτεσ, ΝΑΣΑ, ΤΝ D 4509, ϑυνε Φαρθυηαρ, Ρ. W., D. Π. Μυηονεν, Χ. Ρ. Νεωmαν, ανδ Η, Σ. Ηευβεργερ, Τραϕεχτοριεσ ανδ Ορβιταλ Μανευϖερσ φορ τηε Φιρστ Λιβρατιον Ποιντ Dατελλιτε. ϑουρναλ οφ Γυιδανχε ανδ Χοντρολ, ςολ. 3, Νο. 6, Νοϖεmβερ Dεχεmβερ Ριχηαρδσον, D. Λ., Αναλψτιχ Χονστρυχτιον οφ Περιοδιχ Ορβιτσ Αβουτ τηε Χολλινεαρ Ποιντσ, Χελεστιαλ Μεχηανιχσ 22 (1980) Ριχηαρδσον, D. Λ., Ηαλο Ορβιτ Φορmυλατιον φορ τηε ΙΣΕΕ 3 ΜΙσσιον, ϑουρναλ οφ Γυιδανχε ανδ Χοντρολ, ςολ. 3, Νο. 6, Νοϖεmβερ Dεχεmβερ Ηοωελλ, Κ. Χ., D. Λ. Μαινσ, ανδ Β. Τ. Βαρδεν, Τρανσφερ Τραϕεχτοριεσ Φροm Εαρτη Παρκινγ Ορβιτσ το Συν Εαρτη Ηαλο Ορβιτσ, ΑΑΣ , ΑΑΣ/ΑΙΑΑ Σπαχεφλιγητ Μεχηανιχσ Μεετινγ, Χοχοα Βεαχη, ΦΛ, Φεβρυαρψ 14 16, Γ mεζ, Γ., Α. ϑορβα, ϑ. Μασδεmοντ, ανδ Χ. Σιm [1991], Στυδψ Ρεφινεmεντ οφ Σεmι Αναλψτιχαλ Ηαλο Ορβιτ Τηεορψ, Φιναλ Ρεπορτ, ΕΣΟΧ Χοντραχτ Νο.: 8625/89/D/ΜD(ΣΧ), Βαρχελονα, Απριλ, Κοον, W.Σ., Μ.W. Λο, ϑ.ε. Μαρσδεν ανδ Σ.D. Ροσσ [2000β], Σηοοτ Τηε Μοον, ΑΑΣ/ΑΙΑΑ Αστροδψναmιχ Σπεχιαλιστ Χονφερενχε, Φλοριδα, 2000, ΑΑΣ Λο, Μ. ανδ Σ. Ροσσ [1998] Λοω ενεργψ ιντερπλανεταρψ τρανσφερσ υσινγ ινϖαριαντ mανιφολδσ οφ Λ1, Λ2 ανδ ηαλο ορβιτσ, ΑΑΣ/ΑΙΑΑ Σπαχε Φλιγητ Μεχηανιχσ Μεετινγ, Μοντερεψ, Χαλιφορνια, 9 11 Φεβρυαρψ Σταρχηϖιλλε, Τ. Φ. ανδ Ρ. Γ. Μελτον, Οπτιmαλ Λοω Τηρυστ Τραϕεχτοριεσ το Εαρτη Μοον Λ2 Ηαλο Ορβιτσ (Χιρχυλαρ Προβλεm) ΑΑΣ/ΑΙΑ Αστροδψναmιχσ Σπεχιαλιστ Χονφερενχε, Συν ςαλλεψ, ΙD, Αυγυστ 4 7, παπερ νο. ΑΑΣ Βελβρυνο Ε. Α., Λυναρ χαπτυρε Ορβιτσ, α Μετηοδ οφ Χονστρυχτινγ Εαρτη Μοον τραϕεχτοριεσ ανδ Τηε Λυναρ ΓΑΣ Μισσιον, ΑΙΑΑ, Βελβρυνο Ε. Α., Μιλλερ ϑ. Κ., Συν Περτυρβεδ Εαρτη Το Μοον Τρανσφερσ Wιτη Βαλλιστιχ Χαπτυρε, ϑουρναλ οφ Γυιδανχε Χοντρολ, ανδ Dψναmιχσ. 14. Βελβρυνο Ε. Α., Ηυmβλε Ρ., Χοιλ ϑ., Βαλλιστιχ Χαπτυρε Λυναρ Τρανσφερ δετερmινατιον φορ τηε ΥΣ Αιρ Φορχε Αχαδεmψ Βλυε Μοον Μισσιον, ΑΑΣ, Χοmορεττο Γ., Ερχολι Φινζι Α., ςασιλε Μ., Οττιmιζζαζιονε δι τρασφεριmεντι WΣΒ Τραmιτε Χοmβιναζιονε δι Μετοδι Ευριστιχι ε Σοττοπρογραmmαζιονε Θυαδρατιχα, Wηιτχοmβ, Γ.Π., Τηε ΕΣΑ αππροαχη το λοω χοστ πλανεταρψ mισσιονσ, Αχτα Αστροναυτιχα 52 (2003) ςασιλε Μ., Βερνελλι Ζαζζερα Φ., Φορνασαρι Ν., Μασαρατι Π. Dεσιγν οφ Ιντερπλανεταρψ ναδ Λυναρ Μισσιονσ Χοmβινινο Λοω Τηρυστ ανδ Γραϖιτψ Ασσιστσ. Φιναλ Ρεπορτ οφ ΕΣΑ/ΕΣΟΧ Στυδψ Χοντραχτ Νο /00/D/ΧΣ, ΕΣΑ/ΕΣΟΧ. 18. Wερτζ ϑ. Ρ., Λαρσον W. ϑ., Σπαχε Μισσιον Αναλψσισ ανδ Dεσιγν, 3ρδ εδιτιον, Μιχροχοσm Πρεσσ, Χαλιφορνια, Dοενγι Φ., Βυρναγε Σ. Τ., Χοτταρδ Η., Ρουmεασ Ρ., Λανδερ Σηοχκ Αλλεϖιατιον Τεχηνιθυεσ, ΕΣΑ Βυλλετιν, Φεβρυαρψ Dοενιγι Φ., Βυρναγε Σ. Τ., Χοτταρδ Η., Ρουmεασ Ρ., Λανδερ Σηοχκ Αλλεϖιατιον Τεχηνιθυεσ, Εσα Βυλλετιν, ν. 93, Φεβ