등저추력과 가변저추력을 이용한 지구-달 천이궤적 설계

송영주; 박상영; 최규홍; 심은섭

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자료유형: 학술저널

저자정보: 송영주 박상영 (연세대학교) 최규홍 심은섭

저널정보: 한국항공우주학회 한국항공우주학회지 韓國航空宇宙學會誌第37卷第9號

발행연도: 2009.9

수록면: 843 - 854 (12page)

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우리나라의 달탐사를 위하여, 저추력을 이용한 최적의 지구-달 천이궤적 설계를 진행하였다. 탐사선의 추력 형태는 등저추력과 가변저추력 모두를 적용하였으며 각각에 대한 탐사선의 지구 출발부터 달 포획에 이르는 전반적인 모든 단계에 대한 비행 궤적이 설계되었다. 보다 실질적인 우주 환경의 모사를 위하여 행성의 정밀 위치는 JPL의 정밀 천체력인 DE405 천체력을 이용하였으며 지구, 달, 태양의 중력에 의한 섭동과 지구 J₂항에 의 한 영향을 포함한 N-체의 동력학 방정식이 사용되었다. 탐사선이 지구 근처에 있을 때, 추력의 방향각은 항상 거리의 접선방향이고, 가변저추력을 이용한 경우가 등저추력을 이용한 경우보다 연료를 약 5% 정도 더 절감할 수 있음을 확인하였다. 본 연구에서 구현 및 제시된 저추력을 이용한 최적의 달 탐사 임무 설계 알고리즘과 그 결과는 미래 한국의 달 탐사를 대비하는데 있어서 많은 사전 지식을 제공할 것이며 장차 심화된 임무 설계를 위한 알고리즘의 기반으로 사용될 수 있다.

#Lunar Mission Design(달탐사 임무 설계) #Optimal Trajectory(최적 궤도) #Constant Low Thrust(등저추력) #Variable Low Thrust(가변저추력)

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2. [학술지(정기간행물)] - Perkins, F. M. / 1959 / Flight Mechanics of Low-Thrust Spacecraft / Journal of Aerospace Science 26 : 291 ~ 297

3. [학술지(정기간행물)] - Edelbaum, T. N. / 1961 / Propulsion Requirements for Controllable Satellites / ARS Journal 31 : 1079 ~ 1089

4. [보고서] - Oleson, S. R. / 2000 / Mission Advantages of Constant Power, Variable Isp Electrostatic Thrusters

5. [학술지(정기간행물)] - Russell, C. T. / 1996 / A Solar Electric Propulsion Mission to the Moon and Beyond / Journal of Advances in Space Research 18 : 75 ~ 80

6. [학술지(정기간행물)] - Enright, P. J. / 1992 / Discrete Approximations to Optimal Trajectories Using Direct Transcription and Nonlinear Programming / Journal of Guidance, Control, Dynamics 15 : 994 ~ 1002

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