A survey on extensions of the pure gravity swing-by maneuver

• A. F. S. Ferreira ^[2] ; R. V. de Moraes ^[2] ; A. F. B. A. Prado ^[1] ; O. C. Winter ^[2] ; V. M. Gomes ^[2]
  1. [1] Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais

     Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais

     Brasil

     
  2. [2] São Paulo State University - FEG-UNESP, Brazil
• Localización: Revista mexicana de astronomía y astrofísica, ISSN-e 0185-1101, Vol. 57, Nº. 2, 2021, págs. 445-457
• Idioma: inglés
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• Resumen
  • español

    Presentamos una resenã de los resultados recientes sobre la maniobra de columpio, en la cual una nave espacial cambia su energía y momento angular al pasar cerca de un cuerpo celeste. Nos concentramos en la literatura sobre las extensiones de esta maniobra, con énfasis en la versión con potencia aplicada, en la cual se le impone a la nave un impulso durante el máximo acercamiento. Se consideran varios modelos matemáticos, incluyendo la aproximación de la cónica parcial para estudios analíticos y el problema restringido de los tres cuerpos para las simulaciones numéricas. Nuestro objetivo principal es mostrar los modelos y las conclusiones disponibles en la literatura para estas maniobras. Con los principales resultados discutimos aspectos interesantes de la maniobra, incluyendo el análisis de la variación de la energía de la nave y el comportamiento de las trayectorias.

  • English

    The present paper surveys the more recent techniques related to the swing-by maneuver, where a spacecraft changes its energy and angular momentum by passing close to celestial bodies. It is focused on the literature related to extensions of this maneuver, with emphasis in the powered version, where an impulse is applied to the spacecraft near the closest approach. Several mathematical models are considered, including the patched-conics approximation for analytical studies, and the restricted three-body problem for the numerical simulations. The main goal is to show the models and the main conclusions available in the literature for those maneuvers. Some key results are shown to discuss important aspects of this maneuver, including the analysis of the energy variation of the spacecraft, the behavior of the trajectories and other applications.